Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 13: Quanteninformation II

Q 13.2: Vortrag

Dienstag, 4. April 2000, 17:00–17:15, HS XII

Quanten-Informationsverarbeitung mit einer heterogenen Mg-In Ionenkette — •S. Köhler, V. Ludsteck, S.-K. Choi, W. Lange und H. Walther — Max-Planck-Institut für Quantenoptik

Die Speicherung einer heterogenen Kette aus ²⁵Mg⁺ und ¹¹⁵In⁺-Ionen in einer linearen Endkappenfalle stellt ein ideales System für die Realisierung eines Quantencomputers dar. Die Quanteninformation (Q-Bits) wird dabei in den beiden Hyperfeingrundzuständen von ²⁵Mg⁺ gespeichert. Die logische Kopplung der Q-Bits erfolgt durch eine gemeinsame Schwingungsmode, die durch direkte Anregung des entsprechenden Seitenbandes der In-Ionen [1] in die Nähe des quantenmechanischen Grundzustands gekühlt wird. Aufgrund ihrer Einbindung in den Coulomb-Kristall werden die Mg-Ionen ebenfalls effizient gekühlt (sympathische Kühlung). Die Verwendung unterschiedlicher Ionen für Quanteninformationsverarbeitung und Kühlung hat den Vorteil, daß die Kühlung auch während des Rechenvorgangs angewendet werden kann. Auf diese Weise können wesentlich längere Dekohärenzzeiten erreicht werden. Erste experimentelle Ergebnisse werden vorgestellt.

[1] E. Peik, J. Abel, Th. Becker, J. von Zanthier, H. Walther, Phys. Rev. A 60, 439 (1999).