Düsseldorf 2007 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 53: Quanteninformation (Quantencomputer I)

Q 53.2: Vortrag

Donnerstag, 22. März 2007, 12:15–12:30, 5L

Quantenzustandsmanipulation in segmentierten Paulfallen:Anwendungsmöglichkeiten der Optimal Control Theory — •Ulrich Poschinger, Kilian Singer und Ferdinand Schmidt-Kaler — Universität Ulm, AbteilungQuanteninformationsverarbeitung, Albert-Einstein-Allee 11, D-89069Ulm

Lasergekühlte Ionen in Paulfallen stellen zur Zeit das beste System für Quantenzustandsmanipulationen dar. In konventionellen Paulfallen besteht das derzeitige Limit in der deterministischen Verschränkung von acht Ionen[1]. Um deutlich mehr Ionen kohärent manipulieren zu können, wurden segmentierte Paulfallen vorgeschlagen. Hier sollen die Ionen in kleinen Gruppen durch Laser manipuliert und zwischen den verschiedenen Fallensegmenten bewegt werden. Wir präsentieren numerische Untersuchungen, inwiefern Optimal Control Theory (OCT) als Werkzeug verwendet werden kann, um die benötigten Prozessschritte schneller und mit höherer Genauigkeit auszuführen. Dies sind das Grundzustandskühlen der Ionen[2], die verschiedenen Verschiebeoperationen[3] und optische Quantengatter zwischen zwei Ionen[4]. Erste Resultate bestätigen, das OCT ein vielseitiges Werkzeug darstellt, um an die experimentellen Bedingungen angepasste Lösungen für die auftretenden Kontrollprobleme zu finden. [1] H. Häffner et al., Nature 438, 643 (2005) [2] S. Sklarz et al., quant-ph/0402143v1 [3] S. Schulz et al., Fortschr. Phys. 54, 648 (2006) [4] C. Rangan et al., PRL 92, 113004 (2004)