Ionen-Spin-"Molekül" - Ein Vielteilchensystem nach Maß für die effiziente Erzeugung und den Nachweis von verschränkten Zuständen

离子自旋“分子”——专为高效生成和检测纠缠态而定制的多体系统

• 批准号: 69568045
• 负责人: Professor Dr. Christof Wunderlich
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl Experimentelle Quantenoptik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2007-12-31 至 2011-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/69568045?language=en
• 关键词: Ionen; Spin; Molek; Ein; Vielteilchensystem

Ein neuartiges physikalisches System – in einem elektrodynamischen Käfig gefangene Ionen mit langreichweitiger Wechselwirkung, ein Ionen-Spin-Molekül – soll erstmalig experimentell verwirklicht werden. Die Anzahl der Konstituenten eines solchen Ionen-Spin-Moleküls als auch deren Kopplungsstärke kann vom Experimentator eingestellt werden, darüber hinaus können die Ionen einzeln adressiert werden. Dieses Prototypsystem ist geeignet zur Untersuchung vielfältiger physikalischer Fragestellungen und eröffnet insbesondere neue Möglichkeiten zur effizienten Erzeugung und Analyse von großen verschränkten Systemen. Verschränkung bedeutet hier das Vorhandensein von nicht-klassischen Korrelationen, die eine quantenmechanische Beschreibung erfordern. Zunächst soll erstmalig eine besondere Klasse von verschränkten Zuständen massiver Teilchen, die sog. Cluster-Zustände erzeugt werden. Theoretische Untersuchungen zeigen, dass die Lebensdauer dieser Zustände nicht von der Größe des Systems (d. h. hier der Zahl der Konstituenten) abhängen sollte – eine Aussage, die im Widerspruch zur verbreiteten Annahme steht, dass nicht-klassische Korrelationen mit wachsender Größe eines Systems keine Rolle mehr spielen. Cluster-Zustände bilden auch die Basis für einen One-Way-Quantencomputer, einem neuen Paradigma für die Realisierung eines Quantenrechners. Der effiziente experimentelle Nachweis der Verschränkung von Vielteilchensystemen ist ein grundlegendes offenes Problem, dem sich dieses Vorhaben stellt. Die angestrebten Untersuchungen sind wichtig für die Quanten-Informationsverarbeitung, von grundlegendem Interesse für das bessere Verständnis des Verhältnisses zwischen Quantenwelt und klassischer Welt und weisen zahlreiche Verknüpfungen zu anderen Bereichen der Physik, Mathematik und Informatik auf.

一个中性的物理系统-在一个电动力学的Käfig gefangene Ionen mit langreichweitiger Wechselenkung，一个Ionen-Spin-Molekül - soll estmalig experimentell versatiklicht韦尔登。一个离子自旋分子的解算器也可以从实验者那里得到一个韦尔登，但它可以直接从离子上得到一个韦尔登。该原型系统是一个非常复杂的物理碎片探测系统，它的作用是对大系统的有效性和分析。Verschränkung bedutet das Vorhandensein von nicht-klassischen Korrelationen，die eine quantenmechanische Beschreibung erfordern. Zunächst soll erstmalig eine besondere Klasse von verschränkten Zuständen verger Teilchen，die sog.这是一个很好的选择。Theoretische Untersuchungen zeigen，dass die Lebensdauer dieser Zustände nicht von der Größe des Systems（d. H. Zahl（Zahl der Konstituenten）表示，需要一个Aussage，在更广泛的语言中使用Annahme steht，dass nicht-klassische Korrelationen mit wachsender Größe eines Systems keine Rolle梅尔spielen。Quanten-Way-Quantencomputer的基础也是Quantenrechners实现的新范式。Der effiziente experimentelle Nachweis der Verschränkung von Vielteilchensystemen ist ein grundestablishment des offenes Problem，dem sich vohaben stelt. Die angestrebten Untersuchungen sind wichtig für die Quanten-Informationsverarbeitung，von grundabandem Interesse für das bessere Verständnis des Verhältnisses zwischen Quantenwelt und klasscher Welt und weisen zahlreiche Verknüpfungen zu anderen Bereichen der Physik，Mathematik und Informatik auf.