Knotenpunkt für Quantenkommunikation
Wellenleiter aus Lithiumniobat sorgt für effiziente Konversion und Kompression von Lichtquanten.
Eine Forschergruppe der Universität Paderborn um Christine Silberhorn hat einen neuen, hocheffizienten Ansatz zum Aufbau von Quantennetzwerken entwickelt, die als Schlüssel für künftige Quantenkommunikationssysteme gelten. Dafür entscheidend sind unter anderem Wellenleiter aus Lithiumniobat, die ebenfalls in Paderborn hergestellt werden. Dazu Silberhorn: „Das Experiment ist ein wichtiger Schritt zum Aufbau hybrider Quantennetzwerke. Hoch effiziente Schnittstellen sind dabei der Schlüssel für zukünftige Quantenkommunikationssysteme. Dazu wird hochentwickelte Technologie benötigt, die gleichermaßen auf Quantenphysik und der gezielten Entwicklung leistungsstarker Wellenleiter fußt.“
Abb.: Spektraldichte der Photonenpaare (Bild: M. Allgaier et al.)
Bislang konnte ein derart effizientes Verfahren von keiner anderen Forschergruppe entwickelt werden. Bei dem Paderborner Ansatz werden Lichtpulse unterschiedlicher Wellenlängen mit gleicher Geschwindigkeit durch Leiter aus Lithiumniobatkristall geschickt. „Andere Gruppen konnten zwar schon früher ähnliche Prozesse demonstrieren, allerdings waren diese zu ineffizient, um mit einfachen Filtern zu konkurrieren“, so Silberhorn.
Die Physikerin leitet die Arbeitsgruppe „Integrierte Quantenoptik” an der Universität Paderborn und ist dort auch Vizepräsidentin für Forschung und wissenschaftlichen Nachwuchs. Sie ist zudem Leiterin des Projekts „Direct Measurement of Time-
U. Paderborn / DE
