Harald Wunderlich
Kontakt
- Büro:
- Emmy-Noether-Campus, Gebäude D, Raum D-302
- Telefon:
- +49-271-740-3768
- E-Mail:
- h.wunderlich AT physik DOT uni-siegen DOT de
Projekte
Eine wichtige Grundlage von Quantencomputern sind verschränkte Zustände. Ein verschränker Zustand ist ein Zustand eines zusammengesetzten Systems (z.B. eine Kette von Ionen), der sich nicht als Produktzustand der Einzelsysteme schreiben lässt. Messungen an Teilsystemen eines verschränkten Systems sind miteinander korreliert.
In linearen Ionenfallen werden Ionen so eingefangen, dass sie sich quasi entlang einer Achse ausrichten. Damit diese Ionen als Qubits genutzt werden können, wählt man hierzu zwei Energiezustände aus. Die Übergänge zwischen diesen Qubit-Zuständen können durch Laser-Pulse oder elektromagnetische Signale im Mikrowellen-Bereich getrieben werden. Durch das Anlegen eines Magnetfeldgradienten werden die Ionen im Frequenzraum individuell adressierbar. Ferner lassen sich hiermit die internen Freiheitsgrade der Ionen manipulieren.
Über die Coulomb-Kraft wechselwirken die Ionen miteinander. Jede Auslenkung eines Ions wirkt sich somit auf alle anderen Ionen aus. Diese Tatsache lässt sich dazu verwenden, um einen verschränkten Zustand zu erzeugen. Es lässt sich zeigen, dass der Hamilton-Operator, der diese Wechselwirkung beschreibt von der Form eines eindimensionalen Ising-Systems ist, sodass eine Spin-Spin-Wechselwirkung vorliegt. Dieser Hamilton-Operator ist ideal zur Präparation maximal verschränkter Zustände wie beispielsweise Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ)-Zustände und Cluster-Zustände.
Mein Arbeitsgebiet umfasst die Untersuchung der Möglichkeiten, die lineare Ionenfallen und Mikrofallen zur Präparation maximal verschränkter Zustände bieten.