Darmstadt 2008 – wissenschaftliches Programm
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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik
Q 28: Poster Quanteninformation
Q 28.14: Poster
Dienstag, 11. März 2008, 16:30–19:00, Poster C2
Wigner-Ionenkristalle für Quanteninformationsverarbeitung — •Jens Baltrusch1, Jacob Taylor2 und Tommaso Calarco1 — 1Institut für Quanteninformationsverarbeitung, Universität Ulm, 89079 Ulm — 2Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139
In einer Penningfalle gefangene Ionen formieren sich bei geeignet gewählten Fallenparametern und Temperaturen zu 2D- oder 3D-Wigner-Kristallen. Typische Ionenabstände in einem solchen Wigner-Kristall sind in der Größenordnung von 10 µm, so dass Adressierung und Quantenkontrolle einzelner Ionen mit Hilfe von stark fokussierten Lasern realisierbar sind. Weiter sind bei thermischen Phononenanregungen robuste Zwei-Qubit-Quantengatter genauso implementierbar wie hochverschränkte Zustände, sogenannte Cluster-States, so dass dieses System ein vielversprechenden und skalierbaren Zugang für zahlreiche Anwendungen in der Quanteninformationsverarbeitung bietet.
Der Schwerpunkt unserer theoretischen Untersuchungen liegt dabei in der Bestimmung der für eine experimentelle Umsetzung geeigneten Übergänge und Laserkonfigurationen, um insbesondere eine möglichst hohe Genauigkeit der Gatteroperationen bei gleichzeitig kurzen Gatterzeiten zu erzielen. Offene Fragestellungen betreffen unter anderem die Ausweitung bisheriger Konzepte auf 3D-Kristalle sowie den Einfluß der Zyklotronbewegung auf die Genauigkeit und Stabilität der implementierten Gatter.