Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik und Photonik

Q 3: Poster Quanteninformation, -kommunikation und Quantencomputer

Q 3.32: Poster

Freitag, 4. März 2005, 11:00–12:30, Poster HU

Die Ionenfalle als analoger Quantencomputer — •H. Schmitz, A. Friedenauer und T. Schätz — Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Hans-Kopfermann-Str. 1, 85748 Garching

Die Idee für einen Quantencomputer wurde aus der Einsicht in die Schwierigkeit klassischer Computer geboren, komplexe Quantensysteme effektiv zu beschreiben.

In dem vorgestellten Ansatz für einen „analogen“ Quantencomputer sollen Effekte in Quanten-Spin-Systemen simuliert werden – ohne den Umweg einer Übersetzung in die Sprache der „digitalen“ Gatter eines Quantenalgorithmus: Die Dynamik der mit den Ionen realisierbaren effektiven Spins wird vom selben Hamiltonian beschrieben wie z. B. Hochtemperatursupraleiter und Quantenmagnete. Anders als in Festkörpern lassen sich hier einzelne Spins individuell adressieren und auslesen, sowie die Spin-Spin-Wechselwirkung in Stärke und Reichweite über weite Bereiche variieren, an- und ausschalten. Unser experimenteller Ansatz folgt einem Vorschlag von Cirac und Porras [1]. Wir erwarten, in dieser Machbarkeitsstudie bereits an wenigen Ionen Effekte zu beobachten, die für große Teilchenzahlen Quanten-Phasenübergänge darstellen.

[1] Phys. Rev. Lett. 92, 207901 (2004)

Unterstützt von: MPQ, DFG (Scha 973/1-2)