aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

Q 2.5 Mo 15:00 HS 101
Iterative Verschränkungsreinigung mit endlichen Ressourcen —
•Stefan T. Probst, Thorsten C. Bschorr und Matthias Freyberger
— Abteilung für Quantenphysik, Universität Ulm, 89069 Ulm
Verschränkung ist eine wichtige Ressource um nichtklassische Informationsverabeitung
zu betreiben. Für Quantenkommunikation müssen
sich die Kommunikationspartner möglichst maximal verschränkte Systeme
teilen. Da jedoch im Allgemeinen die Verteilung die Verschränkung
beeinflusst, müssen diese Störungen wieder heraus gereinigt werden.
Wir betrachten ein Verschränkungsreinigungsverfahren mit Hinblick
auf eine iterative Anwendung. Unser Interesse liegt insbesondere an seinem
Verhalten bei einer endlichen Anzahl von verschränkten Systemen.
Durch die Analyse der mittleren Fidelity des iterativen Prozesses ist es
uns möglich anzugeben, wieviele EBits je nach Ausgangszustand mindestens
benötigt werden, um eine erfolgreiche Reinigung durchzuführen.
Q 2.6 Mo 15:15 HS 101
Schätzen von Quantenzuständen mit Verschränkung und Feedback
— •Thorsten Bschorr und Matthias Freyberger — Abteilung
für Quantenphysik, Universität Ulm, 89069 Ulm
Wir präsentieren neue Methoden zum Quanten–Zustandsschätzen von
Qubits mit Feedback. Dazu erweitern wir die in [1] vorgestellten Schemata
um die adaptive Messung an zwei Qubits in einer verschränkten
Basis. Die Kombination von Verschränkung und Feedback führt zu einer
deutlich verbesserten Güte. Wir diskutieren entsprechende Simulationen
für endliche Ressourcen und vergleichen die Ergebnisse mit der Güte des
optimalen Falles [2].
[1] D.G. Fischer, S.H. Kienle, und M. Freyberger, Phys. Rev A 61,
032306 (2000).
[2] A. Peres und W.K. Wootters, Phys. Rev. Lett. 66, 1119 (1991);
S. Massar und S. Popescu, Phys. Rev. Lett. 74, 1259 (1995).
Q 2.7 Mo 15:30 HS 101
Quantum Error Correcting Codes - Ab Initio — •Michael Reimpell
and Reinhard F. Werner — Institut für Mathematische Physik,
TU Braunschweig, Mendelssohnstraße 3, 38106 Braunschweig
We introduce an iterative algorithm for finding the optimal coding and
decoding operations for an arbitrary channel. In contrast to the usual approach,
we do not a priori require any error syndrome to be corrected
completely. Therefore possible solutions are not restricted to the Knill-
Laflamme definition of error correcting codes. The iteration is shown to
improve a given figure of merit in every step and each stable fixed point
of the iteration is a global optimum.
Q 2.8 Mo 15:45 HS 101
Cloning Gaussian States — •Ole Krüger 1 , Reinhard F.
Werner 1 , and Michael M. Wolf 2 — 1 Institut für Mathematische
Physik, TU Braunschweig, Germany — 2 Max-Planck-Institut für
Quantenoptik, Garching, Germany
Bright laser beams offer a practicable alternative for the realization of
quantum information tasks. In particular, they play an important role
in the transmission of quantum information over large distances. The
simultaneous access of third parties to this information during transmission
is governed by the restrictions on cloning. This is important for the
procedures of quantum cryptography.
The theoretical description of such beams is based on states of continuous
variable systems, most notably Gaussian states. Unifying and extending
previous approaches, we consider the question of optimal cloning
of Gaussian states under various settings. These include different figure of
merit functionals, joint vs. single-copy comparison and covariance properties.
We especially investigate in which sense, i.e. for which settings,
cloners with Gaussian output states are optimal.
Q 3 Nichtlineare optische Effekte und Lichtquellen I
Zeit: Montag 14:00–15:45 Raum: HS 204
Q 3.1 Mo 14:00 HS 204
Resonatorinterne Frequenzverdopplung von optisch angeregten
InGaAs Halbleiter-Scheibenlasern in den blau-grünen Spektralbereich
— •Oliver Casel, Marc A. Tremont, Harry Fuchs und
Richard Wallenstein — Fachbereich Physik, Technische Universität
Kaiserslautern, Erwin-Schrödinger-Str. 46, 67663 Kaiserslautern
Die Erzeugung sichtbarer Laserstrahlung aus kompakten Strahlquellen
auf Halbleiterbasis stellte in den letzten Jahren einen Schwerpunkt der
Laserentwicklung dar. Insbesondere die Frequenzverdopplung infraroter
Strahlung aus Halbleiterlasern hat sich als geeignet erwiesen, kohärentes
sichtbares Licht im Leistungsbereich bis zu einem Watt zu erzeugen. Seit
einigen Jahren ist ein weiteres Konzept für Halbleiterlasersysteme, die
Licht im Sichtbaren emittieren, Gegenstand von Forschung und Entwicklung.
Es handelt sich dabei um optisch angeregte Halbleiter-Scheibenlaser
mit externem Resonator, welcher einen nichtlinearen Kristall für die Frequenzverdopplung
der infraroten Strahlung enthält.
In diesem Beitrag wird über ein solches System aus InGaAs berichtet,
das im Dauerstrichbetrieb bis zu 300 mW grüner 512 nm Strahlung und
bis zu 180 mW blauer 490 nm Strahlung liefert. Die spektrale Linienbreite
beträgt dabei stets weniger als 1 nm. Zur Frequenzkonversion wird ein
5 mm langer, kritisch phasenangepasster LBO Kristall eingesetzt. Die
Halbleiterscheiben werden optisch angeregt mit fasergekoppelten Pumpdioden
bei 808 nm. Die erzielten optischen Konversionseffizienzen von
Pumpstrahlung zu sichtbarer Laserstrahlung betragen bis zu 5%.
Q 3.2 Mo 14:15 HS 204
Frequenzverdopplung in gekoppelten Ringresonatoren – Vergleich
von Theorie und Experiment — •Danilo Skoczowsky,
Volker Raab und Ralf Menzel — Universität Potsdam, Institut
für Physik/Lehrstuhl Photonik, Am Neuen Palais 10, 14469 Potsdam
Vorgestellt werden Überlegungen zur effizienten Frequenzverdopplung
von einigen hundert Milliwatt infrarotem Licht mit Hilfe von gekoppelten
Ringresonatoren. Das Prinzip besteht darin, einen im externen Resonator
betriebenen Breitstreifendiodenlaser [1] mit einem hochvergüteten
Ringresonator zu koppeln, in dem die zweite Harmonische generiert wird.
Mit einer Zielsetzung von einigen zehn Milliwatt an blauem Licht wird
die erforderliche Leistungüberhöhung und die daraus resultierenden Spie-
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gelreflektivitäten des hochvergüteten Ringresonators ermittelt. Weiterhin
wird auf die Abstimmung beider Resonatoren bezüglich der Frequenz
und Bandbreite eingegangen. Dabei wird bewusst auf eine aktive Regelung
beispielsweise der Resonatorlänge verzichtet, sondern einer passiven
Kopplung der Vorzug gegeben. Dies wird möglich, da die Laserdiode im
externen Resonator ein optisches “Frequenzlocking” ermöglicht.
Es werden erste experimentelle Ergebnisse präsentiert und diese werden
mit den theoretischen Voraussagen verglichen.
[1] Volker Raab, Danilo Skoczowsky, and Ralf Menzel. Optics Letters,
Vol. 27, No. 22, 2002.
Q 3.3 Mo 14:30 HS 204
Adaptive Kontrolle kohärenter hoher harmonischer spektraler
Emission im weichen Röntgenbereich — •Thomas Pfeifer,
Dominik Walter, Carsten Winterfeldt, Christian Spielmann
und Gustav Gerber — Physikalisches Institut, Universität Würzburg,
Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany
Kohärente Kontrolle im sichtbaren und infraroten Spektralbereich
durch Pulsformung ermöglicht heutzutage die gezielte Steuerung von chemischen
Reaktionen. Die charakteristische Zeitskala ist hierbei die Kernbewegung
in Molekülen, die im Femtosekundenbereich liegt. In unserer
Arbeit demonstrieren wir die Möglichkeit der Pulsformung im Attosekundenbereich,
das heißt, der Zeitskala elektronischer Dynamik.
Wir zeigen, dass es möglich ist, die spektrale Emission des hohen
harmonischen Prozesses umfassend und gezielt zu beeinflussen. Dies geschieht
durch adaptive Pulsformung des erzeugenden Femtosekundenlaserpulses.
Es ist nicht nur möglich die spektrale Brillianz zu erhöhen [1],
sondern auch grössere Spektralbereiche im weichen Röntgenbereich selektiv
zu manipulieren. Wir zeigen, dass es zudem möglich ist, die Erzeugung
einzelner Harmonischer zu unterdrücken. Simulationen zeigen, dass zur
Erklärung der Beobachtungen das atomare Dipolmoment als mikroskopische
Quelle der weichen Röntgenstrahlung nicht ausreicht und räumliche
Propagationseffekte berücksichtigt werden müssen.
[1] R. Bartels et al., Nature 406, 164 (2000)