Atome und Photonen im Griff: In der Edelstahlhalterung sind zwei Glasspiegel in Form von Kegelstümpfen montiert, von denen einer rechts von der Bildmitte zu erkennen ist. Zwischen den Spiegeln fangen die Max-Planck-Forscher einzelne Atome, die sie in einem Laserstrahl von der linken Seite einbringen. Durch die Glasfenster der Vakuumkammer können sie Laserpulse einstrahlen. Photonen können dabei durch einen der Spiegel in den Resonator eindringen. Das nutzen die Physiker in ihrem aktuellen Experiment aus, um ein Quantengatter, eine logische Verknüpfung eines Photons mit dem Atom im Resonator, zu realisieren. Das Quantengatter verändert den Zustand eines Photons, das am Resonator reflektiert wird, abhängig vom Zustand des Atoms darin. Ein solches Quantengatter könnte es ermöglichen, mehrere Quantencomputer miteinander zu vernetzen. [weniger]
Mit einem Quantengatter entwickeln Max-Planck-Physiker ein essentielles Logikelement für einen Quantencomputer. Mit Quanteninformation ist künftig zu rechnen. Physiker des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik in Garching haben ein neuartiges Quantengatter, ein elementares Bauelement eines Quantencomputers, entwickelt. Ein solcher Rechner könnte manche Aufgaben in Zukunft wesentlich schneller bewältigen als klassische Computer. Als zentrales Element ihres Quantengatters verwenden die Max-Planck-Physiker ein Atom, das zwischen zwei Spiegeln eines Resonators gefangen ist. Damit schalten sie den Zustand eines Photons, das am Resonator mit dem Atom reflektiert wird. Darüber hinaus kann diese Rechenoperation das Atom mit dem Photon verschränken.
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