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Towards long distance quantum state teleportation
William Robb Naylor
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Betreuer*in
Anton Zeilinger
DOI
10.25365/thesis.11962
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29487.87641.325361-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
In dieser Masterarbeit wurde die Vorbereitung zu einem Quantenteleportations-Experiment über lange Distanz präpariert, welches Anfang nächsten Jahres, zwischen den Kanarischen Inseln La Palma und Teneriffa durchgeführt werden wird. Die Verbindung zwischen den zwei Inseln ist ein optischer ,,free-space``- Link mit insgesamt 144 km Länge. Quantenteleportation wurde schon von vielen anderen Arbeitsgruppen durchgeführt, erstmals 1997. Vor kurzem ist ein Teleprepreparationsexperiment über 16 km ,,free-space`` gelungen. Des Weiteren wurde im Jahr 2007 mit Mitarbeitern der gleichen Gruppe, mit dem gleichen Kommunikationskanal, ein Quanten-Schlüsseltausch über 144km durchgeführt.
Diese Arbeit besteht aus der Konstruktion und Charakterisierung eines Setups in Wien, welches auf den Kanarischen Inseln zum Einsatz kommen wird. Wir teleportieren ein Qubit, realisiert durch die Polarisationszustände eines Photons. Zum Erzielen der Verschränkung wird spontane parametrische Down-Conversion verwendet. Die Optimierung dieses Prozesses ist von zentraler Bedeutung für das Experiment. Zusätzlich ist der Aufbau so geplant, dass das Photon sowohl im Fock-Zustand als auch im kohärenten Zustand teleportiert werden kann, wobei besonders die Verwendung des kohärenten Zustandes sehr hohe Zählraten erlaubt. Auf diese Weise können wir die Zählraten anpassen, um am Effektivsten eine Teleportation im Quantenzustand zu demonstrieren.
Diese Arbeit wurde zwischen Februar 2009 und Mai 2010 fertiggestellt.
Abstract
(Englisch)
In this masters thesis we present a body of work towards a long distance quantum teleportation experiment to be completed in the near future between two of the Canary Islands: La Palma and Tenerife. The link between the islands is an optical free-space link with a total distance of 144 km. Previously a number of teleportation experiments have been realised, the first in 1997. Recently Jin et. al. performed a free-space teleprepreparation experiment over 16 km. In addition quantum key distribution over 144 km was completed (over the same link that is proposed for this work and by members of the same group) in 2007.
This work consists of the construction and characterisation of a setup in Vienna, Austria that is to be used in the Canary Islands. We teleport a qubit realised as the polarisation state of a photon. We use spontaneous parametric down-conversion to create entanglement and thus the optimisation of this process is of central importance to this work. In addition the setup is designed such that the photon to be teleported may be in either a Fock state or a coherent state. In particular using the coherent state allows for very high count rates and thus we investigate how we can adjust these rates so as to most effectively demonstrate quantum state teleportation.
The present work was completed between February 2009 and May 2010.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
teleportation quantum optics
Schlagwörter
(Deutsch)
Teleportation Quantenoptik
Autor*innen
William Robb Naylor
Haupttitel (Englisch)
Towards long distance quantum state teleportation
Publikationsjahr
2010
Umfangsangabe
II, 87 S. : Ill.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Anton Zeilinger
Klassifikationen
33 Physik > 33.23 Quantenphysik ,
33 Physik > 33.38 Quantenoptik, nichtlineare Optik
AC Nummer
AC08406869
Utheses ID
10790
Studienkennzahl
UA | 066 | 876 | |