Hochstabile Laserlichtquelle für quantenlogische Operationen mit hoher Fidelity

• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung in 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 209882489

Das beantragte Gerät „hochstabile Laserlichtquelle für quantenlogische Operationen mit hoher Fidelity“ wird eine entscheidende Verbesserung der Qualität der verschränkten Zustände mehrerer Ionen erlauben und die Fidelity der quantenlogischen Operationen verbessern. Ziel ist es, diese Gat-teroperationen für Ionenkristalle in den von uns bereits verwendeten Mikrofallen zu implementieren, was nur eine ausgezeichnete Frequenzstabilität und spektrale Reinheit des zu beschaffenden Gerätes möglich ist. Im Folgenden werden wir diese Zwei-Qubit Operation in Kombination mit den in der Mikrofalle möglichen Verschiebeoperationen von Ionenkristallen zu neuartigen Experimenten der Quanten-Information –Metrologie und –Kommunikation nutzen, erwartete Höhepunkte sind:1. Räumliche Trennung von verschränkten Ionen,2. Transport dekohärenzfreier logischer Qubits3. Entanglement swapping mit zwei Paaren von Ionen in Bellzuständen,4. Nutzung von Bell-Zuständen für Metrologie,5. Quantenlogik Spektroskopie von einzelnen Spins.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Gerätegruppe: 5700 Festkörper-Laser
• Antragstellende Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
• Leiter: Professor Dr. Ferdinand Schmidt-Kaler