Hannover 2016 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 42: Poster: Quantum Optics and Photonics III

Q 42.20: Poster

Mittwoch, 2. März 2016, 16:30–19:00, Empore Lichthof

Räumlich getrennte Bellzustände in einer segmentierten Paulfalle — •Thomas Ruster, Henning Kaufmann, Christian Schmiegelow, Jonas Schulz, Ferdinand Schmidt-Kaler und Ulrich Poschinger — QUANTUM, Institut für Physik, Universität Mainz, Staudingerweg 7, 55128 Mainz, Germany

Bellzustände sind die Grundlage für vielfältige Anwendungen, z.B. für Quantenrepeater [1], Hochpräzisionsmessungen [2], oder zur Erzeugung dekohärenzfreier Quantenbits [3]. In segmentierten Paulfallen lassen sich Bellzustände nicht nur erzeugen, sondern auch über makroskopische Distanzen voneinander trennen. Das ermöglicht die Skalierung von Experimenten auf eine höhere Anzahl an Ionen und die präzise Vermessung von inhomogenen Magnetfeldern.

Zur Realisierung skalierbarer Experimente kombinieren wir Laser-Ion-Wechselwirkungen mit dem Transport von Ionen innerhalb der Falle und dem Trennen bzw. Zusammenfügen von Ionenkristallen [4,5].

Wir zeigen, dass die Kohärenzzeit von Bellzuständen unverändert bleibt, selbst wenn deren konstituierenden Ionen auf makroskopische Distanzen bis zu 5.5mm voneinander getrennt werden.

[1] H. J. Kimble, Nature 453, 1023-1030 (2008)

[2] V. Giovannetti et al., Phys. Rev. Lett. 96, 010401 (2006)

[3] H. Häffner et al., Appl. Phys. B 81, 151 (2005)

[4] R. Bowler et al., Phys. Rev. Lett. 109, 080502 (2012)

[5] T. Ruster et al., Phys. Rev. A 90, 033410 (2014)