Optische Quantenschnittstellen zwischen Quantenpunkten und Atomen (QcomHHUB)

In diesem Teilprojekt stehen hybride Quantenschnittstellen im Vordergrund. Ziel ist es, elektronische station?re Quantenzust?nde zwischen Halbleiterquantenpunkten und Atomen durch Photonen zu übertragen. Zu diesem Zweck müssen zun?chst die variierenden exzitonischen ?bergangsenergien in Quantenpunkten aktiv auf spezifische elektronische ?berg?nge in den Atomen stabilisiert werden. Es wird die D1-Linie von Cs als ein Standard gew?hlt. Ein erster Schritt zu einer allgemeinen Quantenschnittstelle ist die Zwei-Photoneninterferenzen von Photonen aus Atomen und Quantenpunkten. Essentiell für die ?bertragung von Quanteninformation über gr??ere Distanzen durch optische Fasern ist die Konversion von Photonen aus Quantenpunkten in Telekombanden durch Frequenzmischen in nichtlinearen Kristallen. Die Konversion ist zudem erweiterbar auf Wellenl?ngen, die auf andere station?re Quantensysteme abgestimmt sind. Das Frequenzmischen erlaubt zudem eine schnelle Modulation der konvertierten Photonen im Telekombereich. Dadurch sind eine Kompensation von Frequenz-Jitter und auch die Phasenkodierung von Quanteninformation m?glich. Zusammengefasst sind die Ziele dieses Projektes:
? Aktive Stabilisierung der Exziton-?berg?nge in Quantenpunkten auf einen elektronischen ?bergang (D1-Linie) in C?sium.
? Demonstration von Zwei-Photoneninterferenz von Photonen aus Atomen und Quantenpunkten.
? Koh?rente Wellenl?ngenkonversion und Modulation einzelner Photonen aus Quanten-punkten im Telekombereich.