Quantum Engineering of Continuous Variable Quantum States

Language
en
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2010-02-02
Issue Year
2010
Authors
Sabuncu, Metin
Editor
Abstract

Quantum information with continuous variables is a field attracting increasing attention recently. In continuous variable quantum information one makes use of the continuous information encoded into the quadrature of a quantized light field instead of binary quantities such as the polarization state of a single photon. This brand new research area is witnessing exciting theoretical and experimental achievements such as teleportation, quantum computation and quantum error correction. The rapid development of the field is mainly due higher optical data rates and the availability of simple and efficient manipulation tools in continuous-variable quantum information processing. We in this thesis extend the work in continuous variable quantum information processing and report on novel experiments on amplification, cloning, minimal disturbance and noise erasure protocols. The promising results we obtain in these pioneering experiments indicate that the future of continuous variable quantum information is bright and many advances can be foreseen.

Abstract

Quanteninformation mit kontinuierlichen Variablen ist ein Gebiet, das in der letzten Zeiten grosses Interesse auf sich zieht. Auf dem Gebiet der Quanteninformation mit kontinuierlichen Variablen nutzt man die kontinuierliche Information, die in der Quadratur eines quantisierten Licht Feldes kodiert ist anstelle von binaeren Parametern wie z.B. den Polarisationszustand eines einzelnen Photons. Dieses neue Forschungsgebiet erlebt derzeit interessante theoretische und experimentelle Fortschritte wie Teleportation, Quanten-Berechnung und Quanten-Fehlerkorrektur. Die rasche Entwicklung auf diesem Gebiet ist in erster Linie bedingt durch die Moeglichkeit hohe optische Datenraten zu Verwenden sowie durch die Verfuegbarkeit einfacher und effizienter Werkzeuge zur Quanten-Informationsverarbeitung. In dieser Arbeit wird die gezielte Beeinflussung der Quantenzustaende mit kontinuierlichen Variablen untersucht und ueber neuartige Experimente zur Verstaerkung, zum Klonen, zur Messung mit minimalen Stoerungen und zur Loeschung des Rauschens von Quantenzustaenden berichtet. Dazu wurde insbesondere die sog. „feed forward“ Methode eingesetzt. Die vielversprechenden Ergebnisse der beschriebenen Experimente weisen auf eine bedeutende zukuenftige Entwicklung dieses Forschungsgebiets hin.

DOI
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