Microwave-Optical Transducer
Microwave-optical transducer (deutsch Mikrowellen-Optik-Wandler) sind Bauteile, die Mikrowellensignale in optische Signale wandeln. In der Quanteninformationsverarbeitung besteht ein großes Interesse an effizienten Wandlern: Kohärente Quantenzustände werden bei einigen Qubit-Bauformen durch Mikrowellenpulse manipuliert oder ausgelesen,[1] gleichzeitig besteht ein Interesse Quantenzustände lokaler Qubits über längere Distanzen zu übertragen (über sogenannte flying Qubits).[2] Für verteilte Quantennetzwerke ist das ein entscheidender Baustein. Die kohärente Übertragung von Zuständen ist technisch allerdings über optische Signale bei längeren Distanzen besser beherrscht,[3][4] weshalb ein Interesse an der kohärenten Wandlung der Signale besteht.
Zur Wandlung werden Mikrowellen-Resonatoren mit optischen-Resonatoren gekoppelt;[5] die Herausforderung besteht darin, den quantenmechanischen Zustand nicht zu zerstören (siehe auch No-Cloning-Theorem).[6]
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ Hanhee Paik, D. I. Schuster, Lev S. Bishop, G. Kirchmair, G. Catelani, A. P. Sears, B. R. Johnson, M. J. Reagor, L. Frunzio, L. I. Glazman, S. M. Girvin, M. H. Devoret, R. J. Schoelkopf: Observation of High Coherence in Josephson Junction Qubits Measured in a Three-Dimensional Circuit QED Architecture. In: Physical Review Letters. Band 107, Nr. 24, 5. Dezember 2011, S. 240501, doi:10.1103/PhysRevLett.107.240501 (aps.org [abgerufen am 25. Juni 2023]).
- ↑ David P. DiVincenzo: The Physical Implementation of Quantum Computation. In: Fortschritte der Physik. Band 48, Nr. 9-11, September 2000, S. 771–783, doi:10.1002/1521-3978(200009)48:9/11<771::AID-PROP771>3.0.CO;2-E (wiley.com [abgerufen am 25. Juni 2023]).
- ↑ Tim van Leent, Matthias Bock, Florian Fertig, Robert Garthoff, Sebastian Eppelt, Yiru Zhou, Pooja Malik, Matthias Seubert, Tobias Bauer, Wenjamin Rosenfeld, Wei Zhang, Christoph Becher, Harald Weinfurter: Entangling single atoms over 33 km telecom fibre. In: Nature. Band 607, Nr. 7917, Juli 2022, ISSN 1476-4687, S. 69–73, doi:10.1038/s41586-022-04764-4, PMID 35794269, PMC 9259499 (freier Volltext) – (nature.com [abgerufen am 25. Juni 2023]).
- ↑ Sebastian Philipp Neumann, Alexander Buchner, Lukas Bulla, Martin Bohmann, Rupert Ursin: Continuous entanglement distribution over a transnational 248 km fiber link. In: Nature Communications. Band 13, Nr. 1, 17. Oktober 2022, ISSN 2041-1723, S. 6134, doi:10.1038/s41467-022-33919-0, PMID 36253474, PMC 9576737 (freier Volltext) – (nature.com [abgerufen am 25. Juni 2023]).
- ↑ Changqing Wang, Ivan Gonin, Anna Grassellino, Sergey Kazakov, Alexander Romanenko, Vyacheslav P. Yakovlev, Silvia Zorzetti: High-efficiency microwave-optical quantum transduction based on a cavity electro-optic superconducting system with long coherence time. In: npj Quantum Information. Band 8, Nr. 1, 21. Dezember 2022, ISSN 2056-6387, S. 1–10, doi:10.1038/s41534-022-00664-7 (nature.com [abgerufen am 25. Juni 2023]).
- ↑ R. D. Delaney, M. D. Urmey, S. Mittal, B. M. Brubaker, J. M. Kindem, P. S. Burns, C. A. Regal, K. W. Lehnert: Superconducting-qubit readout via low-backaction electro-optic transduction. In: Nature. Band 606, Nr. 7914, Juni 2022, ISSN 1476-4687, S. 489–493, doi:10.1038/s41586-022-04720-2 (nature.com [abgerufen am 25. Juni 2023]).