Quantenverschränktes Licht aus einer schwingenden Membran

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Die Verschränkung, eine starke Form der Korrelation zwischen Quantensystemen, ist eine wichtige Ressource für die Quantenrechnung

Forscher der Gruppe für Quanten-Optomechanik am Niels-Bohr-Institut der Universität Kopenhagen haben kürzlich zwei Laserstrahlen verschränkt, indem sie sie von demselben mechanischen Resonator, einer gespannten Membran, abprallen ließen

Dies bietet eine neuartige Möglichkeit, unterschiedliche elektromagnetische Felder, von Mikrowellenstrahlung bis hin zu optischen Strahlen, zu verschränken

Insbesondere die Erzeugung von Verschränkung zwischen optischen und Mikrowellenfeldern wäre ein Schlüsselschritt zur Lösung der seit langem bestehenden Herausforderung, die Verschränkung zwischen zwei entfernten Quantencomputern, die im Mikrowellenbereich arbeiten, zu teilen

Das Ergebnis wird nun in Nature Communications veröffentlicht.In einem zukünftigen Quanten-Internet, also dem Internet der Quantencomputer, muss die Verschränkung zwischen zwei entfernten Quantencomputern geteilt werden

Dies geschieht in der Regel mit elektromagnetischen Verbindungen wie Glasfasern

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Gegenwärtig basiert eines der fortschrittlichsten Quantensysteme auf supraleitenden Schaltkreisen, die im Mikrowellenbereich arbeiten

So fortschrittlich wie sie ist, stellt die Verbindung solcher Computer in Netzwerken immer noch eine große Herausforderung dar: Mikrowellen können sich nicht verlustfrei weit ausbreiten, was für die Aufgaben des Quantencomputers schädlich ist

Eine Möglichkeit, dieses Problem zu mildern, besteht darin, zunächst Mikrowellen mit optischen Feldern zu verschränken und dann optische Verbindungen mit weitaus geringeren Verlusten für die Fernkommunikation zu verwenden

Aufgrund der großen Unterschiede in den Wellenlängen (Millimeter bei Mikrowellen und Mikrometer bei Licht) bleibt diese Umwandlung jedoch eine Herausforderung.

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