In einem bedeutenden Durchbruch haben Forscher an der Universität Paderborn das Gebiet der Quantenoptik revolutioniert, indem sie eine bahnbrechende Methode zur präzisen Charakterisierung optischer Quantenzustände eingeführt haben. Durch die Verwendung von Photonendetektoren für die Homodynendetektion haben Wissenschaftler neue Möglichkeiten für die Fortentwicklung der Quanteninformationsverarbeitung und Quantencomputing eröffnet.
Das Team an der Universität Paderborn hat die Verwendung von Photonendetektoren pionierhaft vorangetrieben, die in der Lage sind, einzelne Lichtteilchen zu erfassen, im Prozess der Homodynendetektion. Diese Technik ermöglicht es Forschern, die Merkmale optischer Quantenzustände mit beispielloser Präzision zu bestimmen. Die Fähigkeit, diese Zustände genau zu charakterisieren, ist für verschiedene Anwendungen in der Quanteninformationsverarbeitung, einschließlich des Quantencomputings, entscheidend.
Die Ergebnisse dieser wegweisenden Forschung wurden im angesehenen Journal Optica Quantum veröffentlicht. Die Wissenschaftler um Timon Schapeler und Dr. Maximilian Protte haben erfolgreich die kontinuierlichen Variablen optischer Quantenzustände mit supraleitenden Nanodraht-Einzelpartikeldetektoren untersucht. Diese Detektoren, bekannt für ihre außergewöhnliche Geschwindigkeit und Effizienz bei der Photonenzählung, zeigen eine lineare Reaktion auf den Eingangsphotonenfluss. Dies bedeutet, dass das gemessene Signal direkt proportional zum Eingangssignal ist und eine genaue Charakterisierung der Quantenzustände gewährleistet.
Durch die Integration von supraleitenden Einzelpartikeldetektoren haben die Forscher mehrere Vorteile im Bereich der kontinuierlichen Variablen beobachtet. Diese Detektoren bieten eine inhärente Phasenstabilität und verfügen über eine nahezu 100-prozentige Erfassungseffizienz auf dem Chip, wodurch jeglicher Verlust von Partikeln während der Detektion vermieden wird. Dieser Durchbruch eröffnet neue Wege für die Entwicklung hoch effizienter Homodynedetektoren mit Einzelpartikel-sensitiven Detektoren.
Über die herkömmlichen Qubit-basierten Recheneinheiten von Quantencomputern hinaus bieten die kontinuierlichen Variablen des Lichts in der Quanteninformationsverarbeitung spannende Möglichkeiten. Die Ergebnisse dieser Forschung verbessern nicht nur das Verständnis optischer Quantenzustände, sondern ebnet auch den Weg für Fortschritte im Quantencomputing und anderen Quantentechnologien.
Diese wegweisende Forschung, die an der Universität Paderborn durchgeführt wurde, markiert einen bedeutenden Fortschritt im Bereich der optischen Charakterisierung, indem fortschrittliche Photonendetektoren genutzt werden, um das volle Potenzial der Quanteninformationsverarbeitung und des Quantencomputings zu erschließen. Mit weiteren Fortschritten am Horizont erscheint die Zukunft der Quantentechnologien heller als je zuvor.
The source of the article is from the blog maestropasta.cz