Kurzbeschreibung
Dieses Ionenfallsystem ist ein Prototyp für einen einsetzbaren Quantenverarbeitungsknoten in einem zukünftigen Quanteninternet. Derzeit wird es verwendet, um eine Verschränkung zwischen entfernten Ionen über große Entfernungen zu erzeugen, vermittelt durch Ionen-Photonen-Verschränkung bei Telekommunikationswellenlängen.
Der Knoten besteht aus einer ultrahohen Vakuumkammer, einer linearen Paul-Falle, einer hochfeinen optischen Kavität und einer atomaren Kalziumquelle. Es umfasst außerdem die Laser, Vakuumpumpen, Elektronik, Detektoren (einschließlich Kameras und Einzelphotonenzählmodule), Optik und Optomechanik, die erforderlich sind, (a) um Calciumionen in die Falle zu laden, (b) um die elektronischen und bewegungsbezogenen Zustände der Calciumionen mit hoher Genauigkeit kohärent zu manipulieren und zu messen, (c) um die Ionen-Photonen-Verschränkung effizient zwischen Ionen im Falle und einzelnen Photonen in der optischen Kavität zu erzeugen und zu analysieren, (d) die Umwandlung von Photonen, die bei der Kalziumwellenlänge von 854 nm erzeugt werden, in die Telekommunikationswellenlänge von 1550 nm, was eine verlustarme Übertragung über Glasfaser ermöglicht. Dieser Netzwerkknoten ist insofern einsetzbar, als er in zwei 19-Zoll-Racks montiert ist und somit zu entfernten Standorten transportiert und installiert werden kann, was uns Flexibilität für zukünftige Quantennetzwerk-Demonstrationen bietet.
Ansprechperson
Prof. Dr. Tracy Northup
Research Services
Derzeit werden keine Forschungsdienste angeboten, da die Infrastruktur dauerhaft für ein EU-finanziertes Forschungsprojekt genutzt wird.
Methoden & Expertise zur Forschungsinfrastruktur
Methoden: Quantenverschränkung und Quantenzustandsübertragung über einen optischen Resonator, basierend auf Expertise in Hohlraum-Quantenelektrodynamik, Quantenoptik und Quanteninformationsverarbeitung.
Nutzungsbedingungen werden im Rahmen einer wissenschaftlichen Kooperation definiert. Keine kommerzielle Nutzung möglich. Bei Interesse an einer Kooperation oder Zusammenarbeit bitten wir Sie um Kontaktaufnahme.