Optische Quantenschnittstellen zwischen Quantenpunkten und Atomen (QcomHHUB)
In diesem Teilprojekt stehen hybride Quantenschnittstellen im Vordergrund. Ziel ist es, elektronische stationäre Quantenzustände zwischen Halbleiterquantenpunkten und Atomen durch Photonen zu übertragen. Zu diesem Zweck müssen zunächst die variierenden exzitonischen Übergangsenergien in Quantenpunkten aktiv auf spezifische elektronische Übergänge in den Atomen stabilisiert werden. Es wird die D1-Linie von Cs als ein Standard gewählt. Ein erster Schritt zu einer allgemeinen Quantenschnittstelle ist die Zwei-Photoneninterferenzen von Photonen aus Atomen und Quantenpunkten. Essentiell für die Übertragung von Quanteninformation über größere Distanzen durch optische Fasern ist die Konversion von Photonen aus Quantenpunkten in Telekombanden durch Frequenzmischen in nichtlinearen Kristallen. Die Konversion ist zudem erweiterbar auf Wellenlängen, die auf andere stationäre Quantensysteme abgestimmt sind. Das Frequenzmischen erlaubt zudem eine schnelle Modulation der konvertierten Photonen im Telekombereich. Dadurch sind eine Kompensation von Frequenz-Jitter und auch die Phasenkodierung von Quanteninformation möglich. Zusammengefasst sind die Ziele dieses Projektes:
• Aktive Stabilisierung der Exziton-Übergänge in Quantenpunkten auf einen elektronischen Übergang (D1-Linie) in Cäsium.
• Demonstration von Zwei-Photoneninterferenz von Photonen aus Atomen und Quantenpunkten.
• Kohärente Wellenlängenkonversion und Modulation einzelner Photonen aus Quanten-punkten im Telekombereich.
Mittelgeber
BMBF
Laufzeit
Projektstart: 05/2014
Projektende: 10/2018
