aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

Quantenrechnen mit Ionenketten in linearen Paulfallen erfordert die selektive
Anregung einzelner Ionen mit Laserlicht. Unvermeidbares Streulicht
auf den nichtadressierten Ionen führt dabei zu Fehlern, die linear
mit der Rabifrequenz, also nur wurzelförmig mit der residuellen Lichtintensität
abnehmen. Allein mit verbesserter Optik lassen sich daher die
Adressiergenauigkeiten, wie sie die immer komplexer werdenden Algorithmen
und eine wachsende Ionenzahl erfordern, schwer realisieren. Eine
neue Technik, die neben den klassischen Rabioszillationen zusätzlich
den AC-Stark-Effekt nutzt, ermöglicht Fehler quadratisch in der Rabifrequenz,
d.h. linear in der Intensität. In ersten Experimenten konnten wir
damit den Adressierungsfehler von einigen Prozent auf wenige Promille
reduzieren.
Q 52.10 Do 21:30 HS 225
Nonclassical Imaging for a Quantum Search of Ions in a Linear
Trap — •Gombojav O. ARIUNBOLD 1,2 , Girish S. Agarwal 1,3 ,
Joachim von Zanthier 1,4 , and Herbert Walther 1,4 — 1 Max-
Planck-Institute for Quantum Optics, Hans-Koppfermann Str. 1, D-
85748, Garching, Germany — 2 Theoretical Physics Laboratory, National
University of Mongolia, 210646, Ulaanbaatar, Mongolia — 3 Physical Research
Laboratory, Navrangpura, Ahmedabad-380 009, India — 4 Sektion
Physik der LMU, D-85748, Garching, Germany
We show how photon-photon spatial correlations in the light emitted
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by a system of N ions in a linear trap, interacting with an incident π-pulse,
can be used to implement a quantum search algorithm. We demonstrate
that just two measurements are sufficient to identify a non-radiating isotope
in the chain instead of performing N/2 classical querries.
Q 52.11 Do 21:40 HS 225
Nonlocal resources in the presence of Superselection Rules
— •Norbert Schuch, Frank Verstraete, and Ignacio Cirac
— Max-Planck-Institut für Quantenoptik, Hans-Kopfermann-Str.1, D-
85748 Garching
Superselection rules severely alter the possible operations that can be
implemented on a distributed quantum system. Whereas the restriction
to local operations imposed by a bipartite setting gives rise to the notion
of entanglement as a nonlocal resource, the superselection rule associated
with particle number conservation leads to a new resource, the superselection
induced variance of local particle number. We show that, in the
case of pure quantum states, one can quantify the nonlocal properties by
only two additive measures, and that all states with the same measures
can be asymptotically interconverted into each other by local operations
and classical communication. Furthermore, we discuss how these concepts
can be extended to mixed state entanglement and how the new resource
can be used to overcome the restrictions imposed by the superselection
rule.