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 man spricht hier von "​flying qubits"​ (Quanten Bits). man spricht hier von "​flying qubits"​ (Quanten Bits).
  
-Unser Schulwissen über solche "​Lichtteilchen"​ basiert meist auf halb-klassischen Modellen; selbst Laserlicht ist auf diese Art recht gut beschreibbar. Wirklich ​"​schräg" ​wird es erst in der Welt der sogenannten //​Einzel-Photonen//​ und  //​Einzel-Photonen-Paare//​. Hier kommen die uns ungewohnten Quantenphänomene voll zu tragen. Jedes Photon hat eine [[https://​de.wikipedia.org/​wiki/​Polarisation/​|Polaristion]]:​ manche Sonnenbrillen filtern beispielsweise bestimmte Polarisationsrichtungen weg, die dazu senkrechten werden durchgelassen. Im Quantenzustand kann nun ein Photon nun nicht nur horizontal ("​1"​) oder vertikal ("​0"​),​ sondern "​sowohl-als-auch"​ sein. +Unser Schulwissen über solche "​Lichtteilchen"​ basiert meist auf halb-klassischen Modellen; selbst Laserlicht ist auf diese Art recht gut beschreibbar. Wirklich ​bemerkenswert ​wird es erst in der Welt der sogenannten //​Einzel-Photonen//​ und  //​Einzel-Photonen-Paare//​. Hier kommen die uns ungewohnten Quantenphänomene voll zu tragen. Jedes Photon hat eine [[https://​de.wikipedia.org/​wiki/​Polarisation/​|Polaristion]]:​ manche Sonnenbrillen filtern beispielsweise bestimmte Polarisationsrichtungen weg, die dazu senkrechten werden durchgelassen. Im Quantenzustand kann nun ein Photon nun nicht nur horizontal ("​1"​) oder vertikal ("​0"​),​ sondern "​sowohl-als-auch"​ sein. 
 Der vielfach diskutierte Quantencomputer und die Quantenkryptographie bauen auf diesen Eigenschaften auf. Der vielfach diskutierte Quantencomputer und die Quantenkryptographie bauen auf diesen Eigenschaften auf.
  
 Ein ebenso heißes Thema sind perfekt abhörsichere Kommunikations-Netzwerke. Da selbst der beste Lichtwellenleiter Verluste aufweist, müssten die Signale etwa alle 200km verstärkt werden: geschieht dies auf klassisch erprobte Art, geht die Abhörsicherheit verloren. Hier kommt die Telportation ins Spiel. Sie nutzt folgende beiden quantenmechanischen Besonderheiten: ​   Ein ebenso heißes Thema sind perfekt abhörsichere Kommunikations-Netzwerke. Da selbst der beste Lichtwellenleiter Verluste aufweist, müssten die Signale etwa alle 200km verstärkt werden: geschieht dies auf klassisch erprobte Art, geht die Abhörsicherheit verloren. Hier kommt die Telportation ins Spiel. Sie nutzt folgende beiden quantenmechanischen Besonderheiten: ​  
-  - **Verschränkung** ("​entanglement"​):​ die jeweiligen ​Polaristione ​der Photonen eines geeignet erzeugten Paares sind korreliert: vor einer Messung unbestimmt, legt die Messung an Partner instantan diejenige des andern, möglicherweise weit entfernten Partners fest. Einstein nannte dies "spooky action at a distance". +  - **Verschränkung** ("​entanglement"​):​ die jeweiligen ​Polarisationen ​der Photonen eines geeignet erzeugten Paares sind korreliert: vor einer Messung unbestimmt, legt die Messung an einem Partner instantan diejenige des anderen, möglicherweise weit entfernten Partners fest. Einstein nannte dies "spukhafte Fernwirkung". 
-  - **Hong-Ou-Mandel effect**: treffen 2 Photonen mit gleichen Eigenschaften auf einen Strahlteiler,​ verlassen sie diesen paarweise beim gleichen Ausgang (welchen, ist gleich wahrscheinlich).+  - **Quanten Interferenz**: treffen 2 Photonen mit gleichen Eigenschaften auf einen Strahlteiler,​ verlassen sie diesen paarweise beim gleichen Ausgang (welchen, ist gleich wahrscheinlich).
  
-In meiner Arbeit habe ich, intensitätsstarke,​ verlässliche Quellen für verschränkte Einzel-Photonen-Paare hergestellt ​(?), kritisch getestet, und schließlich ein erfolgreiches Teleportationsexperiment durchgeführt.+In meiner Arbeit habe ich, intensitätsstarke,​ verlässliche Quellen für verschränkte Einzel-Photonen-Paare, welche in unserem Institut ​hergestellt ​werden, kritisch getestet, und schließlich ein erfolgreiches Teleportationsexperiment durchgeführt.
  
 |{{ :​award19_schimpf:​teleportation_modified.png?​600 |}}| |{{ :​award19_schimpf:​teleportation_modified.png?​600 |}}|
 |Abb.1: Schematische Darstellung einer Teleportation:​ Der Zustand des linken grünen "​Original"​-Photons wird mithilfe //eines// Photons des verschränkten Paares verändert. Die "​Schrödinger-Katze"​ symbolisiert die Korrelation zum verschränkten Partner. Information über die Messreihen wird klassisch (symbolisiert als Telephon) weitergegeben. ​ |  |Abb.1: Schematische Darstellung einer Teleportation:​ Der Zustand des linken grünen "​Original"​-Photons wird mithilfe //eines// Photons des verschränkten Paares verändert. Die "​Schrödinger-Katze"​ symbolisiert die Korrelation zum verschränkten Partner. Information über die Messreihen wird klassisch (symbolisiert als Telephon) weitergegeben. ​ | 
  
-Bei einer Quanten-Teleportation wird nicht ein Objekt (hier ein Photon) von //A// nach //B// bewegt, sondern es wird die Information über den Zustand des Photons in //A// (z.B. seine Polarisation) auf dasjenige in //B// transportiert. Dazu benötigt man ein weiteres, "​verschränktes" ​(= "​miteinander verbandeltes"​ :-) ) Photonenpaar. Mit einem der Partner macht man kominierte ​Messungen mit dem "​Original"​ in //A//, und nutzt dann die von Einstein als //"wie von Geisterhand"//​ bezeichneten Auswirkungen auf den Partner zur Herstellung der "​Kopie"​ in //B//.+Bei einer Quanten-Teleportation wird nicht etwa ein Objekt (hier ein Photon) von //A// nach //B// bewegt, sondern es wird die Information über den Zustand des Photons in //A// (z.B. seine Polarisation) auf dasjenige in //B// transportiert. Dazu benötigt man ein weiteres, "​verschränktes"​ Photonenpaar. Mit einem der Partner macht man kombinierte ​Messungen mit dem "​Original"​ in //A//, und nutzt dann die von Einstein als //"wie von Geisterhand"//​ bezeichneten Auswirkungen auf den Partner zur Herstellung der "​Kopie"​ in //B//.
  
-Für zukünftige technische Anwendungen braucht man daher verlässliche,​ hocheffiziente Methoden, solch verschränkte Photonenpaare herzustellen. ​ Äußerst vielversprechend sind sogenannte [[https://​de.wikipedia.org/​wiki/​Quantenpunkt/​|Halbleiter-Quantenpunkte]],​ wie sie an [[https://​www.jku.at/​en/​institute-of-semiconductor-and-solid-state-physics/​|unserem Institut]] erzeugt(?) werden. +Für zukünftige technische Anwendungen braucht man daher verlässliche,​ hocheffiziente Methoden, solch verschränkte Photonenpaare herzustellen. ​ Äußerst vielversprechend sind sogenannte [[https://​de.wikipedia.org/​wiki/​Quantenpunkt/​|Halbleiter-Quantenpunkte]],​ wie sie an [[https://​www.jku.at/​en/​institute-of-semiconductor-and-solid-state-physics/​|unserem Institut]] erzeugt werden. 
-[... irgendwas über kooperation mit / expertise von ...] mit dem [[https://​trotta-nanophotonics.weebly.com/​|Nanophotonics Lab]] von Prof. [[https://​gomppublic.uniroma1.it/​Docenti/​Render.aspx?​UID=32283061-d7fb-41b3-a9a6-ca23cf1bdac8/​|Rinaldo Trotta]], der vor seiner Berufung die Universität Rom an unserem Institut forschte.+Gemeinsam ​mit dem [[https://​trotta-nanophotonics.weebly.com/​|Nanophotonics Lab]] von Prof. [[https://​gomppublic.uniroma1.it/​Docenti/​Render.aspx?​UID=32283061-d7fb-41b3-a9a6-ca23cf1bdac8/​|Rinaldo Trotta]], der vor seiner Berufung ​an die Universität Rom an unserem Institut forschte, nützen wir diese Quellen zur Realisierung wichtiger Experimente für Anwendungen der Zukunft.
  
 Ich zeige hier die Qualität ("​fidelity"​) der von mir durchgeführten Teleportation,​ die ich in meiner Masterarbeit mit Photonen aus einem unserer Quantendots (dem "​QD1"​) durchgeführt habe, und auch schon in eine Publikation aufgenommen wurde [(M. Reindl, D. Huber, C. Schimpf, //et al.// Science Advances **14**, Vol. 4, no. 12, eaau1255, Dec 2018.)] Ich zeige hier die Qualität ("​fidelity"​) der von mir durchgeführten Teleportation,​ die ich in meiner Masterarbeit mit Photonen aus einem unserer Quantendots (dem "​QD1"​) durchgeführt habe, und auch schon in eine Publikation aufgenommen wurde [(M. Reindl, D. Huber, C. Schimpf, //et al.// Science Advances **14**, Vol. 4, no. 12, eaau1255, Dec 2018.)]
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-|Abb.2: Sogenannte Koinzidenz-Messung von D=... und A=...-polarisierten Photonen. was soll man als Schüler/​Lehrer hier sehen? ​ | +|Abb.2: ​Die Muster in Bild A zeigen sogenannte "​Korrelations"​messungen,​ mit der man die Qualität der Teleportation bestimmt: was zählt, sind die Peaks in der Mitte. Sie zeigen, wie ähnlich die Polarisation der ausgehenden und der eingehenden Photonen (die man teleportieren möchte), sind. Bild C fasst diese Ähnlichkeit ("​fidelity"​ genannt“),​ für verschiedene Eingangs-Polarisationen zusammen: H(orizontal) V(ertical), Man sieht, dass alle Werte über dem „klassischen Limit“ von 2/3 liegen. Dieses Limit gibt an, wie gut ein Apparat eine Teleportation theoretisch nachahmen könnte.Sogenannte Koinzidenz-Messung von D=... und A=...-polarisierten Photonen. was soll man als Schüler/​Lehrer hier sehen? ​ |