Die Physik korrelierter Quantensysteme

START-Projekt Y 48Die Physik korrelierter Quantensysteme Harald WEINFURTER 28.06.1996 Überblick Quantenkorrelationen und Verschränkung bilden das Herzstück der Grundlagen der Quantenphysik sowie des noch jungen Gebiets der Quanteninformation. Dieses Projekt setzte sich zum Ziel, die grundlegenden Eigenschaften verschränkter Photonenpaare experimentell zu untersuchen, sowie ihre Anwendbarkeit für die Quantenkommunikation zu demonstrieren. Die Arbeit konzentrierte sich darauf, die experimentellen Werkzeuge für realistische Anwendungen der Quantenkommunikation und für neue Experimente zu den Grundlagen der Quantenmechanik zu entwickeln. Als Teil des Projekts wurde an einem Testaufbau für Quantenkryptographie unterschiedliche Komponenten und Synchronisationsschema getestet. Die so gewonnene Erfahrung wird in einem nächsten Schritt genutzt, benutzerfreundliche und kompakte "Modems" für eine realistische Demonstration der Quantenkryptographie zu bauen. Wichtige Fortschritte konnten auch bei der Verbesserung bestehender Quellen zur Photonenpaarerzeugung erzielt werden. Mittels eines Resonators zur Überhöhung des Pumpfeldes konnte die Rate der verschränkten Photonenpaare um das Siebenfache gesteigert werden. Als neues Schema auf dem Gebiet der Quantenkommunikation wurde die sogenannte "remote state preparation" realisiert. Dabei konnte der Zustand eines Photons, quasi ferngesteuert, durch Manipulation seines verschränkten Zwillings präpariert werden. Daraus ergab sich wiederum ein grundlagenorientiertes Experiment bei dem wir die Kontextualität von quantenmechanischen Beobachtungen beweisen konnten.