Titelaufnahme

Titel
Experimental realisation and investigation of a six-photon symmetric Dicke state / von Gunther Cronenberg
VerfasserCronenberg, Gunther
Begutachter / BegutachterinZeilinger, Anton
Erschienen2009
UmfangVIII, 89 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ. u. Österr. Akademie d. Wiss., Dipl.-Arb., 2009
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Dicke Zustand / Sechs-Photonen Experiment / Multipartite Verschränkung / Geheimnisteilung / Quantenteleklonen / Offene Quantenteleportation / Mehrteilchen-System / GHZ Zustand / W Zustand / Nicht-lineare Quantenoptik
Schlagwörter (EN)Dicke state / Six-photon experiment / Genuine multipartite entanglement / Quantum secret sharing / Quantum telecloning / Open-destination teleportation / Multi-particle system / GHZ state / W state / Non-linear quantum optics
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-29858 Persistent Identifier (URN)
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Experimental realisation and investigation of a six-photon symmetric Dicke state [1.44 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Derzeit können Quantensysteme nur bis zu bestimmten Größen und Komplexitäten beherrscht werden. Der Übergang zu höherdimensionalen und Mehrteilchen-Systemen ist ein notwendiger und herausfordernder Schritt für Anwendungen. Das in dieser Arbeit präsentierte und auf linearer Optik basierende Experiment erlaubt die Generierung von Sechs-Photonen Dicke Zuständen. Der Aufbau erwies sich während der gesamten Meßdauer als außerordentlich stabil.

Aus den Meßergebnissen konnte der Überlapp (Fidelity) mit den gewünschten Zuständen bestimmt, sowie deren Verschränkung (engl.: genuine multipartite entanglement oder kurz GME) nachgewiesen werden.

Darüberhinaus konnte gezeigt werden, dass dieser verschränkte Dicke Zustand als Ressource für kleinere, aber komplett unterschiedliche verschränkte Zustände dienen kann.

Neben einer ausführlichen Beschreibung des Aufbaues und der Charakterisierung wird der Einfluß von unvermeidbaren höheren Ordnungen auf diverse Meßgrößen betrachtet.

Auch die Anwendbarkeit für die verschiedensten Quantenprotokolle, insbesondere für Quantennetzwerke wird gezeigt. Diese Protokolle sind Geheimnisteilung (Quantum Secret Sharing), Quantenteleklonen und Offene Quantenteleportation.

Zusammenfassung (Englisch)

error: u'Today quantum systems can be controlled and worked with as long as the complexity in terms of particle numbers and their interactions is limited. Going to higher particle and qubit numbers is an essential and challenging step to overcome in the future. In this work an all-optical linear experiment for producing a six-photon Dicke state is presented, which proved to be extremely stable over time, as well as useful applications of it. Besides proving general multipartite entanglement and obtaining the state \x0cfidelity it was shown how to use this as a flexible resource for lower-dimensional entangled states, giving one the freedom to navigate through lower-dimensional state space.

Besides giving a detailed description, an extensive analysis of the setup was done where special focus was put on the aspects of higher-order emissions and their e\x0bffects on various key characterisations like \x0cfidelity and visibility.

It was furthermore demonstrated that this six-photon state proves very useful for di\x0bfferent quantum protocols such as quantum secret sharing, quantum telecloning and open-destination teleportation, again for a high number of involved parties.'