Erzeugung, Dekohärenz und QND-Messung von verschränkten Quantenzuständen

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Verschränkte Quantenzustände sind nicht nur von grundsätzlichem theoretischen Interesse, sondern sie besitzen auch vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten in der Quanten-Informationsverarbeitung. Spezifische Probleme ergeben sich hinsichtlich ihrer Erzeugung, ihrer Stabilität sowie ihrer kontrollierten Messung mittels QND-artigen Verfahren. Basierend auf unseren Untersuchungen von optischen Vielkanalanordnungen in Kombination mit Meßeingriffen zur gezielten Zustandsreduktion werden Mechanismen zur effizienten Erzeugung verschränkter Photonenzustände studiert. Unter Verwendung eines von uns kürzlich entwickelten Quantisierungskonzeptes für das elektromagnetische Feld in beliebigen inhomogenen, dispersiven und absorptiven (bzw. linear verstärkenden) dielektrischen Medien ist der Einfluß der Umgebung auf die Quantenkohärenz solcher Zustände - speziell beim Durchgang durch optische Instrumente und entlang optischer Nachrichtenkanäle - zu untersuchen. Die Wechselwirkung solitonenartiger Quantenimpulse in nichtlinearen Medien kann zu Verschränkungen Anlaß geben, die für QND-Messungen ausgenutzt werden können. Der Einfluß der immer vorhandenen (im Rahmen der klassischen Optik möglicherweise vernachlässigbaren) Verluste im Bereich des Quantenrauschens ist zu analysieren.