Heidelberg 2015 – scientific programme
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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik
Q 31: Poster: Quantum Optics and Photonics II
Q 31.12: Poster
Tuesday, March 24, 2015, 17:00–19:00, C/Foyer
Kalte Ionen für Cavity-QED Experimente: Ein faserbasierter Resonator in einer segmentierten Paulfalle — •Andreas Pfister, Marcel Salz, Max Hettrich und Ferdinand Schmidt-Kaler — Johannes Gutenberg Universität Mainz, Germany
Die Übertragung von Verschränkung zwischen entfernten Quantensystemen, eine Grundvoraussetzung der Quantenkommunikation, benötigt eine effiziente Schnittstelle zwischen Photonen und stationären Qubits. Obwohl immer mehr Cavity-QED-Experimente mit atomaren Ionen interessante Ergebnisse erzielen, ist das Regime der starken Kopplung von Licht mit Ionen noch unerreicht (siehe z.B. [1,2]).
Wir haben ein System in Betrieb genommen, welches die starke Kopplung zwischen den Photonen und 40Ca+-Ionen durch eine mikrostrukturierte, segmentierte Paulfalle ermöglichen soll, in die ein faserbasiertes Resonatormodul mit geringem Modenvolumen und hoher Finesse eingebaut ist. Darin ist der Transport von einzelnen Ionen entlang der Fallenachse in den Resonatorbereich und heraus möglich, bei typischen Fallenfrequenzen von 1.3−1.8MHz. Die Faserenden wurden mit einem Focused Ion Beam (FIB) bearbeitet, so dass die Resonatoren eine Finesse von 15000 bei einem Spiegelabstand von 230µ m erreichen.
Unsere Arbeit zeigt, dass die Bearbeitung mit einem FIB bei hoher Finesse Krümmungsradien, ermöglicht, die bisher unzugänglich waren. Wir stellen außerdem mit unserem integrierten Falle-Resonator-System einen weiteren Schritt in Richtung Quantenrepeater vor.
[1] M. Steiner et al., Phys. Rev. Lett. 110, 043003 (2013)
[2] B. Brandstätter et al., Rev. Sci. Instrum. 84, 123104 (2013)