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 Stabile Quantenbits
08.12.2017 | Universität Konstanz

nachricht Neue Erscheinungsform magnetischer Monopole entdeckt
08.12.2017 | Institute of Science and Technology Austria

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: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Im Focus: Geburtshelfer und Wegweiser für Photonen

Gezielt Photonen erzeugen und ihren Weg kontrollieren: Das sollte mit einem neuen Design gelingen, das Würzburger Physiker für optische Antennen erarbeitet haben.

Atome und Moleküle können dazu gebracht werden, Lichtteilchen (Photonen) auszusenden. Dieser Vorgang verläuft aber ohne äußeren Eingriff ineffizient und...

Im Focus: Towards data storage at the single molecule level

The miniaturization of the current technology of storage media is hindered by fundamental limits of quantum mechanics. A new approach consists in using so-called spin-crossover molecules as the smallest possible storage unit. Similar to normal hard drives, these special molecules can save information via their magnetic state. A research team from Kiel University has now managed to successfully place a new class of spin-crossover molecules onto a surface and to improve the molecule’s storage capacity. The storage density of conventional hard drives could therefore theoretically be increased by more than one hundred fold. The study has been published in the scientific journal Nano Letters.

Over the past few years, the building blocks of storage media have gotten ever smaller. But further miniaturization of the current technology is hindered by...

Im Focus: Successful Mechanical Testing of Nanowires

With innovative experiments, researchers at the Helmholtz-Zentrums Geesthacht and the Technical University Hamburg unravel why tiny metallic structures are extremely strong

Light-weight and simultaneously strong – porous metallic nanomaterials promise interesting applications as, for instance, for future aeroplanes with enhanced...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Papstar entscheidet sich für tisoware

08.12.2017 | Unternehmensmeldung

Natürliches Radongas – zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs

08.12.2017 | Unternehmensmeldung

„Spionieren“ der versteckten Geometrie komplexer Netzwerke mit Hilfe von Maschinenintelligenz

08.12.2017 | Biowissenschaften Chemie