1. Photonen

Hans Breuer

HERBERT WALTHER

Autor: Walther, Herbert; Genre: Zeitschriftenartikel; Im Druck veröffentlicht: 2005-03; Titel: Photonen unter Kontrolle: Vom photoelektrischen Effekt zu Einzel-Photonen-Quellen für die Quanteninformationsverarbeitung

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.

Daniel M. Greenberger, Klaus Hentschel, Friedel Weinert

Stephan Dürr

Zusammenfassung Mittels Rydberg‐Blockade lässt sich eine Wechselwirkung zwischen einzelnen Photonen herstellen. Damit wird nichtlineare Optik auf dem Niveau einzelner Photonen möglich, was ganz neue Anwendungen in der Quantenoptik erlaubt. So lassen sich bereits gebundene Zustände von bis zu drei Photonen erzeugen und neuartige Quantenlogikgatter realisieren.