Quantum manipulation of photons and atoms [Elektronische Ressource] : the application in quantum information processing / presented by Yu-Ao Chen

Dissertationsubmitted to theCombined Faculties for the Natural Sciences and for Mathematicsof the Ruperto{Carola University of Heidelberg, Germanyfor the degree ofDoctor of Natural Sciencespresented byM.Sc. Yu-Ao Chenborn in Qidong Jiangsu (P. R. China)rdOral examination: January 23 2008Quantum Manipulation ofPhotons and Atoms* * *The Application in Quantum Information ProcessingReferees: Prof. Dr. Jian-Wei PanProf. Dr. Jorg SchmiedmayerZusammenfassungQuantenmanipulation von Photonen und AtomenQuanteninformation wird seit den achtziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts ein grosser wis-senschaftlicher Wert und grosse Anwendbarkeit bezeugt. Die hier vorgestellte wissenschaftlicheArbeit gliedert sich in zwei Hauptteile: die Manipulation von Multiphotonen-Verschran kung undQuantenspeicher basierend auf atomaren Ensembles. Im ersten Teil werden die experimentellenMethoden von Multiphotonen-Verschrankung weiterentwickelt um fundamentale Fragen der Quan-tenmechanik zu studieren und bemerkenswerte Anwendungen zur Quantenkommunikation undQuantenrechnungen zu untersuchen. Genauer gesagt handelt es sich dabei um die Demonstrationeines Bit-Flip fehlerfreien Transfers von Quanteninformation, die Verletzung der Bell’schen Un-gleichung uber die Tsirelson Grenze, die Teleportation eines zwei Qubit-Kompositsystems, sowieum eine Einwegquantenrechnung mittels eines Zwei-Photonen-Vier-Qubit-Clusterzustandes.