15.12.2005, 19:24 Uhr
Informationstransfer zwischen Quantenspeichern
Physiker des Georgia Institute of Technology haben in der Fachpublikation «Nature» beschrieben, wie einzelne Photonen zwischen fernen Quantenspeichern übertragen werden.
Zwei Mitglieder des Kuzmich-Teams vor der Versuchsinstallation.
In ihrem Experiment bestanden die Speicher aus extrem kalten Rubidiumwolken. Obwohl ihre Arbeit bedeutend ist für den Aufbau künftiger, quantenbasierter Netzwerke, betont Teamleiter Professor Alex Kuzmich, dass die praktische Umsetzung noch viele Jahre auf sich warten lassen werde.
Das Speichern und Wiederabrufen eines Qubit-Status in einem atomaren Quantenspeicher-Knoten bedeutet auch einen markanten Vorwärtsschritt hin zu so genannten Quanten-Repeatern. Ein solcher wäre nötig, um den Fluss an Quanteninformationen via optischer Glasfasern über längere Distanzen zu übertragen. Auch in heutigen optischen Netzwerken müssen die Signale durch Repeater verstärkt werden, wenn grössere Distanzen zu überwinden sind. Zu Kuzmichs Forscherteam gehört auch der Doktorand Thierry Chaneliere. Er erläutert, wo die besonderen Schwierigkeiten liegen: «Quanteninformation ist extrem störungsanfällig. In einem magnetischen Umfeld etwa verschiebt sich die Phase der Atome, sodass die gespeicherte Information verloren gehen kann. Auch das schränkt momentan die Praxistauglichkeit von Quantenrechnern ein.»
Als nächstes haben sich die Wissenschaftler zwei Nahziele gesetzt: Sie wollen ihr bislang rudimentäres Quantennetzwerk um weitere Knoten ergänzen. Und sie wollen sinnvolle Informationen auf ihren Photonen ablegen.
