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 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: Bayreuther Forscher dringen tief ins Weltall vor
23.02.2017 | Universität Bayreuth

nachricht Kühler Zwerg und die sieben Planeten
23.02.2017 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

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: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie