Interferometrie mit mehreren verschränkten Qubits - Experimental ...

Inhaltsverzeichnis
1 Einführung 1
2 Theoretischer Hintergrund 2
2.1 Das EPR-Paradoxon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2.2 Bell`s Theorem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.3 Nichtkontextualität anstatt Lokalität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.4 Widerlegung von NCHV-Theorien mithilfe eines GHZ-Zustands . . . . 5
2.4.1 Erzeugung des GHZ-Zustandes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.4.2 Analyse des Zustandes und Widerspruch zu NCHV-Theorien . . 7
2.5 Belltest und CHSH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.6 Zustandstomographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3 Das Experiment 13
3.1 Aufbau der Quelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2 Zustandstomographie der Quelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.3 Aufbau des Interferometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.4 Justage des Interferometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.4.1 Justage der Strahlüberlappung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.4.2 Abgleich der Armlängen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.4.3 Justage der Polarisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.5 Zustandstomographie des im Interferometer präparierten Zustands . . . 18
3.6 Messungen zur Widerlegung NCHV-Theorien . . . . . . . . . . . . . . 22
3.6.1 Widerlegung von NCHV-Theorien mithilfe eines GHZ-Zustands 23
3.6.2 Verletzung der Nichtkontextualität mithilfe einer Bell-CHSH-
Ungleichung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4 Zusammenfassung und Ausblick 30