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Bild (Universität Paderborn, Nils Heinisch et al.): Hochqualitative Photonenerzeugung mit Quantenemitter-Resonator-Systemen.

Swing-Up Dynamik in Quantenemitter-Resonator-Systemen: Nahezu ideale Einzelphotonen und verschränkte Photonenpaare Die bedarfsgerechte Erzeugung hochwertiger Photonenzustände ist der Schlüssel zur Umsetzung von Protokollen für die Quanteninformationsverarbeitung. Bei deterministischen Photonenquellen mit hoher Helligkeit, wie z. B. Halbleiter-Quantenpunkten in einem optischen Resonator, ist die Wiederanregung des Emitters eines der Probleme,…

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Bild (Universität Paderborn, Maximilian Protte und Timon Schapeler): Phasenabhängiger nichtlinearer Quadraturoperator für den Vakuumzustand und einen schwachen kohärenten Zustand.

Haben Sie jemals daran gedacht, supraleitende Einzelphotonendetektoren für die homodyne Detektion zu verwenden? In einer neuen Verröffentlichung zeigen Maximilian Protte und Timon Schapeler aus der Arbeitsgruppe Mesoskopische Quantenoptik, wie supraleitende Nanodraht-Einzelphotonendetektoren (superconducting nanowire single-photon detectors, SNSPDs) verwendet werden können, um die kontinuierlichen Variablen optischer Quantenzustände mittels…

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Mehr als 10 Millionen Euro EU-Förderung für großangelegtes Forschungsprojekt Wissenschaftler*innen der Universität Paderborn wollen mit internationalen Partner*innen bis Ende 2026 einen photonischen Quantencomputer entwickeln. Das Vorhaben mit dem vielsagenden Titel „EPIQUE“ (European Photonic Quantum Computer) ist aktuell eines der ambitioniertesten Forschungsprojekte im Bereich der deutschen und europäischen Quantenforschung. Die Europäische…

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Symbolbild (Universität Paderborn, Besim Mazhiqi): Prof. Dr. Sevag Gharibian hat einen Gastbeitrag in der ACM SIGACT News veröffentlicht.

Prof. Dr. Sevag Gharibian, Leiter der Arbeitsgruppe Quanteninformatik, hat einen Gastbeitrag in der ACM SIGACT News veröffentlicht. Gharibian richtet sich an ein breites Publikum theoretischer Informatiker*innen und greift mit NP (nichtdeterministisch polynomielle Zeit) einen Grundstein der Komplexitätstheorie auf. Mit der Aussage „Quanten-NP […] ist eindeutig der Apfel, der weit vom Stamm der NP gefallen ist.“ [Übers. d. Verf.] verdeutlicht er,…

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Symbolbild (Universität Paderborn, Besim Mazhiqi): Gemeinsames Experimentieren und Erleben von Quanteneffekten und deren Anwendungen.

Wissenschaftler*innen der Universität Paderborn errichten im Rahmen des Verbundprojekts „Heranführung der Generation Z an die Denkweise in der Quantenphysik“ (HedwiQ) gemeinsam mit der Atrineo AG eine außerschulische Begegnungs- und Bildungsstätte für Quantentechnologien. Die sogenannte Generation Z bezeichnet überwiegend junge Erwachsene, die zwischen 1997 und 2012 zur Welt gekommen sind. Das Projekt, das für einen Zeitraum von drei Jahren mit…

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Bild (Universität Paderborn, D. Bauch und D. Siebert): Schema des Quantenpunkt(QD)-Resonatorsystems (a) mit Vier-Niveau-System des Biexzitons und (b) künstlerische Darstellung des Resonators mit kreisförmigem Bragg-Gitter (CBG) mit Anregung des Quantenpunktes (gelb) und Emission von Photonen (orange, blau).

Quantenemitter, die sowohl ununterscheidbare als auch polarisationsverschränkte Photonen erzeugen, sind wesentliche Voraussetzungen für die photonenbasierte Quanteninformationsverarbeitung. Während die entartete Zwei-Photonen-Emission eines Biexzitons eine hohe Polarisationsverschränkung, aber eine geringe Ununterscheidbarkeit bietet, weisen Einzelphotonen aus der Biexziton-Exziton Emissionskaskade in der Regel die gegenteiligen Eigenschaften…

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Foto (Universität Paderborn, Besim Mazhiqi).

Die Quantenforschung bringt unglaubliche Technologien hervor und überwindet Grenzen, die bislang als unüberwindbar galten. Das Potenzial des Quantencomputers – als Krone dieser Forschungsaktivitäten – ist immens. Was aber sind die Vorteile von Quantencomputern verglichen mit denen aktueller Hochleistungsrechner? Wo gibt es Grenzen und wie können beide gewinnbringend miteinander kombiniert werden? In einem neuen Video erklärt Prof. Dr. Sevag…

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Abbildung 1 (Universität Paderborn, Silia Babel): Zwei Photonen treffen auf einen Strahlteiler. Die beiden Photonen können den Strahlteiler entweder gemeinsam oder getrennt verlassen.

Stellen Sie sich vor, zwei Photonen, die kleinsten Quanten des Lichts, treffen auf eine Glasplatte, die 50 % des Lichts durchlässt und die anderen 50 % reflektiert. Diese beiden Photonen können vier verschiedene Wege einschlagen (siehe Abbildung 1); entweder werden beide Photonen reflektiert oder durchgelassen (b) und c)) oder ein Photon wird reflektiert und das andere durchgelassen oder umgekehrt (a) und d)). Dies ist das klassische Verhalten…

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Foto (Universität Paderborn, Thorsten Hennig): Mit Richtkranz und Richtspruch wurden die Fortschritte am Bau des PhoQS Lab gewürdigt.

BLB NRW baut internationales Zentrum für Quantenphotonik Mit dem neuartigen Forschungsbau PhoQS Lab wird Wissenschaftler*innen auf dem Campus der Universität Paderborn eine hochmoderne Infrastruktur bereitgestellt, um Neues auf dem Gebiet der Quantenphotonik zu schaffen. Anlässlich der Fertigstellung der Rohbauarbeiten haben der Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW (BLB NRW) und die Hochschule gemeinsam das Richtfest gefeiert. Das sogenannte…

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Foto (Universität Paderborn): Prof. Dr. Eric Bodden und Prof. Dr. Christine Silberhorn sind in die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften aufgenommen worden.

Die Expertise der Paderborner Wissenschaft ist gefragt: Prof. Dr. Eric Bodden, Leiter des Instituts für Informatik, und Prof. Dr. Christine Silberhorn, Physikerin und Inhaberin Lehrstuhls für „Integrierte Quantenoptik“, sind als neue Mitglieder in die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften – kurz acatech – aufgenommen worden. Die von Bund und Ländern geförderte Akademie ist die Stimme der Technikwissenschaften im In- und Ausland. Ihre…

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Foto (Universität Paderborn, Besim Mazhiqi): Burkhard Deppe und Prof. Dr. Christine Silberhorn bei der offiziellen Begrüßung.

Am vergangenen Mittwoch fand im Gräflichen Park Bad Driburg ein Festakt anlässlich der Gründungsideen der Max-Planck-Gesellschaft statt. Gemeinsam luden die Stadt Bad Driburg und das Institut für Photonische Quantensysteme (PhoQS) der Universität Paderborn unter dem Motto „Von Grundlagen zur Technologie – von Bad Driburg in die Welt“ ein. Die Besucherzahlen an dem rundum gelungenen Abend überstiegen die Erwartungen. Zum Auftakt begrüßten…

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Festakt im Gräflichen Park Bad Driburg anlässlich der Gründungsideen zur Max-Planck-Gesellschaft Die Max-Planck-Gesellschaft ist eine der renommiertesten Forschungsgesellschaften in Deutschland. In diesem Jahr feiert sie ihr 75-jähriges Bestehen – die Erfindungsidee jährt sich allerdings schon zum 77. Mal: Im September 1946 wurde in der damaligen Britischen Zone eine neue Forschungsgesellschaft gegründet mit der Erlaubnis von Max Planck, sie…

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Schaubild (Universität Paderborn, Frederik Thiele): Volloptischer Betrieb eines SNSPDs bei kryogenen Temperaturen.

Die Veröffentlichung von Frederik Thiele et al. zeigt eine Technik, mit der ein SNSPD bei kryogenen Temperaturen volloptisch betrieben werden kann. SNSPDs sind supraleitende Einzelphotonendetektoren, die für quantenoptische Messungen benötigt werden. Für diese für Einzelphotonen empfindlichen Geräte sind kryogene Betriebstemperaturen erforderlich, daher werden sie üblicherweise in einem sogenannten Kryostaten betrieben. Zur Übertragung von…

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Schaubild (Michael Stefszky): Mittels eines integrierten Phasenmodulators werden in einem längenstabilisierten Wellenleiterresonator gequetschte Zustände erzeugt.

Gequetschte Zustände dienen als Ressource in vielen Anwendungen der Quantenoptik. Sie können beispielsweise in der Metrologie eingesetzt werden, um Empfindlichkeiten jenseits der Quantengrenze zu erreichen, oder sie können als Baustein von Quantencomputerarchitekturen wie dem Cluster State Quantum Computing verwendet werden. Naturgemäß wird die Integration der Systeme, die die Erzeugung von gequetschtem Licht ermöglichen, die reale Anwendbarkeit…

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Foto (Universität Paderborn, J. Krüger): Impressionen von der Quantum Effects 2023

Am 10. und 11. Oktober fand erstmalig die Quantum Effects statt. Mit mehr als 2000 Besucher*innen war die Premiere der Fachmesse für Quantentechnologien ein voller Erfolg. An zwei Messetagen waren auf dem Gelände der Messe Stuttgart mehr als 70 Ausstellende vor Ort. Begleitet wurde die Messe von einem Rahmenprogramm aus fachwissenschaftlichen Vorträgen, Expertendiskussionen und Workshops für Schüler*innen. So diente die Fachmesse nicht nur einer…

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