Experiments on quantum information processing with ultracold atoms in far detuned optical lattices

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Die Anwendung verschränkter, quantenmechanischer Zustände eröffnet neue Möglichkeiten der Informationsverarbeitung. Aufbauend auf erfolgreichen Experimenten zur Speicherung von Atomen in optischen Gittern, zur Atominterferometrie sowie zur Bose-Einstein-Kondensation sollen neue Methoden erarbeitet werden, mit ultrakalten Atomen in optischen Gittern verschränkte Zustände zu erzeugen und diese zu manipulieren. Für die Arbeiten soll ein von uns bereits realisiertes Gitter verwendet werden, das auf infrarotem Licht der Wellenlänge 10.6 µm basiert und somit extrem lange Kohärenzzeiten sowie eine vergleichsweise große Gitterperiode erlaubt. Eine Verschränkung von Atomen kann durch kohärente Stöße erfolgen. Gegenüber bislang untersuchten Methoden zur Realisierung von Quantengattern bieten solche optischen Gitter unter anderem den Vorteil, daß ein hohes Maß an Parallelität der Rechenoperationen möglich ist. Dies stellt einen wichtigen Schritt auf dem Weg zu einem fehlertoleranten Quantencomputer dar.