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Teleportationsexperimente

Übersicht über die Experimente aus Rom und Innsbruck


Wie schon erwähnt besteht das Hauptproblem bei der experimentellen Realisierung der Quanten-Teleportation darin, an den Photonen 2 und 3 eine Bell-Messung vorzunehmen. Die beiden Gruppen in Rom und Innsbruck haben dies auf unterschiedliche Weise gelöst. Hier soll nur ein kurzer Überblick über die experimentelle Vorgehensweise gegeben werden. Ausführlichere Informationen findet man auf den Homepages der betreffenden Forschergruppen, auf die im Haupttext verwiesen wird.

Innsbruck-Experiment:

Die Innsbrucker Gruppe konnte nur einen der vier Bell-Zustände nachweisen: den Zustand aus der ersten Zeile der Tabelle auf der Seite "Die Theorie" c). Die Innsbrucker Gruppe konnte die Teleportation daher nur in 25% der Fälle realisieren. Zum Nachweis des Zustands werden die beiden "Alice-Photonen" 2 und 3 auf einen Strahlteiler ST gelenkt, wo sie entweder reflektiert oder durchgelassen werden (Bild). Dabei ist es wesentlich, dass hinter dem Strahlteiler nicht mehr entschieden werden kann, welches Photon aus welchem Strahl stammt.

 



Der Zustand ist nachgewiesen, wenn beide Detektoren hinter dem Strahlteiler genau ein Photon detektieren. Dies tritt in 25% der Fälle ein. Dann ist (erste Zeile der Tabelle) Bobs Photon im zu teleportierenden Zustand . Dies wird durch eine unabhängige Messung überprüft, die den Polarisationszustand von Bobs Photon 1 mit einem zweiten polarisierenden Strahlteiler (PST) analyisiert.

 

Rom-Experiment

Die Gruppe aus Rom bediente sich eines raffinierten Tricks zur Durchführung der Bell-Messung: Es wird nur ein einziges Photonenpaar verwendet, dessen Wege EPR-korreliert sind. Der zu teleportierende Zustand ist aber der Polarisationszustand eines der Photonen. Die Bell-Messung muss nun nicht an zwei verschiedenen Photonen durchgeführt werden, sondern Weg und Polarisationszustand eines einzelnen Photons werden detektiert - eine Routineaufgabe.

 


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