Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Max-Planck-Institut ebnet künftigen Quantennetzwerken den Weg

21.09.2009
Als gebündelte Lichtstrahlen können Laser verschiedene Farben annehmen. Eine deutsch-brasilianische Forschergruppe nützt dies aus, um Vorbedingungen für künftige Quantennetzwerke zu erarbeiten.

Das Erlanger Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts hat zusammen mit der Universität Erlangen-Nürnberg und der Universität von São Paulo ein Projekt zur Verschränkung zwischen drei Laserstrahlen verschiedener Farbe durchgeführt. Das gelungene Experiment beschreiben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der online-Ausgabe der Fachzeitschrift Science.

Dr. Katiuscia Cassemiro und Dr. Alessandro Villar, beide Post-doc-Forscher am Max-Planck-Institut und dem Institut für Optik, Information und Photonik der Universität, haben von Erlanger Seite Ideen, Berechnungen und Simulationen zu dem Projekt beigesteuert. Die experimentelle Arbeit, also die erforderlichen Messungen, wurden von den Kollegen in Brasilien übernommen.

Nach dem Ausdruck "entangle" für "verwirren, verhaken" wird eine Verschränkung zwischen drei Laserstrahlen mit verschiedenen Farben im Englischen auch "rainbow entanglement" genannt. Ein solches "Regenbogenknäuel" könnte in Zukunft sehr nützlich sein für Quantennetzwerke, die für Aufgaben wie Quantenberechnungen und die Realisierung von Quantenspeichern mehrere Systeme verwenden. Solche Systeme sind zunächst nicht kompatibel; zwischen ihnen können also keine Informationen ausgetauscht werden. Die verschiedenfarbigen, verschränkten Laserstrahlen übernehmen die Übersetzungsaufgabe. Anders gesagt: Jedes Quantenkommunikationsgerät ("Quanten Hardware") in einem zukünftigen Quantennetzwerk wird wahrscheinlich eine unterschiedliche resonante Lichtfrequenz (d. h. Farbe) zum Informationstransfer besitzen. Durch verschränktes Licht mit verschiedenen Frequenzen könnten zwei oder mehr Lichtstrahlen mit den richtigen Frequenzen die Kommunikation verschiedener Systemen sicherstellen.

Mit Verlusten von Licht, die - wenn auch nur in geringen Maß - in einem Quantenkanal ebenso wie in einem klassischen Kanal prinzipiell unvermeidbar sind, befasste sich ein zweiter Teil der Arbeit. Überraschenderweise ergab sich, dass von der Verschränkung im "Lichtknoten" nicht nur dann nichts mehr bleibt, wenn überhaupt kein Laserlicht mehr vorhanden ist. Bereits bei geringen Verlusten ist die Verschränkung zerstört. Es ist dieses Ergebnis, das zu der Veröffentlichung in Science Magazine führte.

Im kommenden Jahr werden die Forschungen zum selben Thema fortgesetzt, erneut in Zusammenarbeit mit der brasilianischen Gruppe. Dann wird es auch in Erlangen Experimente geben.

Die Universität Erlangen-Nürnberg, gegründet 1743, ist mit 26.000 Studierenden, 550 Professorinnen und Professoren sowie 2000 wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte Universität in Nordbayern. Schwerpunkte in Forschung und Lehre liegen an den Schnittstellen von Naturwissenschaften, Technik und Medizin in engem Dialog mit Jura und Theologie sowie den Geistes-, Sozial- und Wirtschaftswissenschaften. Seit Mai 2008 trägt die Universität das Siegel "familiengerechte Hochschule".

Weitere Informationen für die Medien:

Dr. Alessandro S. Villar
Tel.: 09131/85-28377
Alessandro.Villar@mpl.mpg.de

Ute Missel | idw
Weitere Informationen:
http://www.mpl.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Atomen beim Wettstreit um Bindungen zugeschaut
21.06.2017 | Universität Innsbruck

nachricht Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission
21.06.2017 | Universität Bern

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Im Focus: Forscher entschlüsseln erstmals intaktes Virus atomgenau mit Röntgenlaser

Bahnbrechende Untersuchungsmethode beschleunigt Proteinanalyse um ein Vielfaches

Ein internationales Forscherteam hat erstmals mit einem Röntgenlaser die atomgenaue Struktur eines intakten Viruspartikels entschlüsselt. Die verwendete...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

Forschung zu Stressbewältigung wird diskutiert

21.06.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Informationstechnologie - Internationale Konferenz erstmals in Aachen

21.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

22.06.2017 | Geowissenschaften

Wie Protonen durch eine Brennstoffzelle wandern

22.06.2017 | Energie und Elektrotechnik

Tröpfchen für Tröpfchen

22.06.2017 | Biowissenschaften Chemie