Laser-Experimente mit einzelnen Atomen und der Test der Quantenphysik

G. Richter

Friedrich-Schiller-Universität Jena. Multimediazentrum, Krüger, Heidemarie

Photonen sind Quanten des elektromagnetischen Feldes und damit Objekte in der Raumzeit. Ein einzelnes Photon ist durch seine Ausbreitungsrichtung und durch seine Quantenzahl gekennzeichnet. Die Detektion einzelner Photonen in der Quantenphysik ist möglich und wird durch hochempfindliche Detektoren erreicht, die auf quantenmechanischen Effekten basieren. Neueste Entwicklungen der Photonen-Messtechnik mit supraleitenden Nanodraht-Einzelphotonen-Detektoren mit einer Zeitauflösung von wenigen Pikosekunden (ps) ermöglichen nicht nur die Detektion einzelner Photonen, sondern auch die direkte Bestimmung der Quantenzahlen. Das ist von Interesse bei der digitalen sicheren Kommunikation mit einzelnen Photonen, beim optischen Rechnen mit einzelnen Photonen und bei der Bildgebung mit einzelnen Photonen. Dieser Vortrag nimmt Sie mit auf eine Reise in die Welt einzelner und verschränkter Photonen.

Hermann Haken, Hans Christoph Wolf

Gerhard Rempe

Abstract Optische Mikroresonatoren erlauben es, mit einzelnen Atomen und Photonen zu experimentieren und dabei eine starke Kopplung zwischen Licht und Materie herzustellen. Dies ermöglicht tiefe Einblicke in die Quantenphysik und bietet Perspektiven für neuartige Anwendung. Nun ist es unserer Gruppe am Max‐Planck‐Institut für Quantenoptik in Garching gelungen, zwei Photonen über ein Atom miteinander in Kontakt zu bringen.

Axel Schenzle

Abstract Während eine Messung im Bereich der klassischen Physik über das betrachtete System lediglich Information liefert, hinterläßt eine Messung im mikroskopischen Bereich immer unvermeidbare Spuren. Experimente mit einzelnen Atomen und Photonen tragen zum Verständnis dieses Grundproblems der Quantenmechanik bei.

Rainer Müller, Horst P. Schecker