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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Quantenspeicher ohne Kühlung möglich |
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| | | Physiker haben einen Kandidaten für einen so genannten Quantenspeicher bei Zimmertemperatur präsentiert: ein Spiegel, dessen Schwingungen mit Lichtteilchen verschränkt werden können. |
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Dies berichtet ein Team um Vlatko Vedral (University of Leeds, Großbritannien). An den theoretischen Berechnungen zur vorliegenden Studie war auch Aires Ferreira vom Institut für Experimentalphysik der Universität Wien beteiligt.
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Die Studie "Macroscopic Thermal Entanglement Due to Radiation Pressure" von Aires Ferreira et al. wurde in den "Physical Review Letters" (Bd. 96, 060407; doi: 10.1103/PhysRevLett.96.060407) veröffentlicht. |
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 Zum Abstract |
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Wundersame Verschränkung |
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Verschränkung ist ein Phänomen aus der Quantenwelt, das - ins tägliche Leben übertragen - an Hexerei erinnert. Verschränkte Teilchen, etwa Lichtteilchen (Photonen), sind wie über einen unsichtbaren Faden miteinander verbunden. Manipuliert man eines der beiden Quanten, so hat das augenblicklich auch Auswirkungen auf das Geschwisterteilchen; egal welche Entfernung zwischen den beiden liegt.
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Temperatur bei massereichen Teilchen von Belang |
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Am Institut für Experimentalphysik in Wien beschäftigen sich die Wissenschaftler um Anton Zeilinger seit Jahren vor allem mit verschränkten Photonen. Sie setzten die Verschränkung auch praktisch ein, etwa um Daten abhörsicher zu verschlüsseln. Es gibt auch Überlegungen und praktische Versuche, dieses Phänomen auch für einen so genannten Quantencomputer einzusetzen.
"So lange man nur Photonen verschränkt, spielt die Temperatur bei den Experimenten keine Rolle, denn Lichtteilchen haben keine Temperatur", erklärte Markus Aspelmeyer vom Institut für Experimentalphysik der Uni Wien gegenüber der APA. Anders wird es allerdings, wenn massereiche Teilchen ins Spiel kommen.
Diese Teilchen geben bei normalen Temperaturen Wärme und somit Information ab und verlieren damit ihre Quanteneigenschaften, wie etwa eine Verschränkung. Versuche, beispielsweise Atome untereinander oder mit Lichtteilchen zu verschränken, laufen daher meist bei extrem niedrigen Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt ab.
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Verschränkte Phononen |
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Vedral uns seine Kollegen haben deshalb eine Verschränkung von Photonen mit Schwingungen eines Spiegels vorgeschlagen. Vereinfacht gesagt, gibt es auch von einer Schwingung quasi eine kleinste Einheit, nämlich das so genannte Phonon. Wie auch das Photon besitzt das Phonon Quanteneigenschaften und kann mit diesem auch verschränkt werden.
Laut den Berechnungen der Physiker ist es auch nicht nötig, das System zu kühlen, es funktioniert auch bei hohen Temperaturen, was die Sache erheblich vereinfacht. "Die Sache ist insofern sehr interessant, als der Spiegel als möglicher Baustein für einen Quantencomputer in Frage kommt".
Praktische Experimente zu den Berechnungen von Vedral und Ferreira sind jedenfalls in Wien derzeit noch nicht geplant.
[science.ORF.at/APA, 1.3.06]
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01.01.2010 |
