Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Lichtspeicher für Quantencomputer

28.03.2011
In Experimenten an der Schnittstelle von Halbleiter- und Atomphysik ist es gelungen, einzelne Photonen auf 4 % der Lichtgeschwindigkeit abzubremsen.
Das ist ein wichtiges Ergebnis, das den Durchbruch bei der Entwicklung von Quantenspeichern für optische Datenpulse z.B. in Quantencomputern bedeuten kann.

Atome bremsen Photonen ab
Graphik: IFW Dresden

Halbleiter-Quantenpunkte bestehen aus einigen zehntausend Atomen, die "Inseln" von nur wenigen Nanometern (Millionstel Millimeter) bilden.

Aufgrund dieser geringen Ausmaße können sich Ladungsträger hier nicht mehr frei bewegen. Die Energiezustände sind quantisiert wie in einem Atom, so dass Quantenpunkte auch als künstliche Atome bezeichnet werden. Eine wichtige Eigenschaft von Halbleiter-Quantenpunkten besteht in der Fähigkeit, einzelne Photonen zu emittieren.

Als Halbleiter sind sie zudem gut in gängige mikroelektronische Systeme integrierbar. Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden und der TU Delft haben nun einen neuen Typ von Quantenpunkten entwickelt, der Photonen genau mit der Frequenz emittiert, wie sie für die eingesetzte Lichtbremse passend ist. In ihren Experimenten leiteten die Forscher einzelne von den Quantenpunkten ausgesendete Photonen durch ein Gas aus Rubidium-Atomen.

Dadurch werden die einzelnen Photonen so stark abgebremst, dass sie für kurze Zeit auf kontrollierte Weise in dem Rubidium-Gas gefangen sind, ohne sich dabei selbst zu verändern. Diese Ergebnisse können die Grundlage für die Entwicklung eines Quantenspeichers für optisch übertragene Informationen bilden. Es ist weltweit die erste Demonstration eines nicht-klassischen Lichtspeichers auf der Grundlage einzelner, auf Abruf emittierter Photonen.

Die Ergebnisse wurden in der Online-Ausgabe des Fachmagazins „Nature Photonics“ am 20.2.2011 publiziert: N. Akopian, L. Wang, A. Rastelli, O. G. Schmidt and V. Zwiller “Hybrid semiconductor-atomic interface: slowing down single photons from a quantum dot”

Kontakt
Dr. Armando Rastelli
a.rastelli@ifw-dresden.de
Tel. +49 351 4659 659
Prof. Dr. Oliver G. Schmidt
o.schmidt@ifw-dresden.de
Tel. +49 351 4659 810
Öffentlichkeitsarbeit:
Dr. Carola Langer
c.langer@ifw-dresden.de
Tel.: +49 351 4659 234

Dr. Carola Langer | Leibniz-Institut
Weitere Informationen:
http://www.ifw-dresden.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Analysealgorithmus für große Experimente der Kernphysik entwickelt
23.07.2018 | Hochschule Niederrhein - University of Applied Sciences

nachricht Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik
20.07.2018 | Technische Universität Berlin

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: 467 km/h in Los Angeles: TUM-Hyperloop-Team bleibt Weltmeister

Mit grandiosen 467 Stundenkilometern ist die dritte Kapsel des WARR-Hyperloop-Teams in Los Angeles durch die Teströhre auf dem Firmengelände von SpaceX gerast. Die Studierenden der Technischen Universität München (TUM) bleiben damit auch im dritten Hyperloop Pod Wettbewerb in Los Angeles ungeschlagen und halten den Geschwindigkeitsrekord für den Hyperloop Prototyp.

Der SpaceX-Gründer Elon Musk hatte die „Hyperloop Pod Competition“ 2015 ins Leben gerufen. Der Hyperloop ist das Konzept eines Transportsystems, bei dem sich...

Im Focus: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Natur in der Stadt – was sie leistet und wie wir sie schützen können

23.07.2018 | Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Suchmaschine für «Smart Wood»

23.07.2018 | Informationstechnologie

Das Geheimnis der Höhlenkrebse entschlüsselt

23.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Natur in der Stadt – was sie leistet und wie wir sie schützen können

23.07.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics