Photonenpaarerzeugung und deren Fusionierung zu Clusterzuständen im Verbundprojekt Quantenprozessoren und Technologien für Quantencomputer, QPIC-1

Abstract

Das Teilvorhaben fokussierte auf die Entwicklung einer neuartigen Plattform für einen photonischen Quantencomputer. Die konkrete Implementierung basierte auf dem sogenannten messungsbasierten photonischen One-Way-Quantencomputer. Eine wesentliche Ressource dieses Konzeptes sind photonische Clusterzustände, die aus einer Vielzahl von verschränkten Photonen bestehen. Es wurden zwei Schlüsselkomponenten benötigt: (i) Ein integrierter quantenphotonischer Schaltkreis, der besondere Anforderungen erfüllen muss, sowie (ii) Quellen von photonischen Clusterzuständen. Dieses Teilvorhaben konzentrierte sich speziell auf die Schlüsselkomponente (ii) und hatte als Hauptziel photonische Clusterzustände durch Fusions-Gatter zu erzeugen. Im Zuge des Projektes und in Kooperation mit den Verbundpartnern wurden Komponenten mit zunehmendem Grad an Integration eingebunden. Damit wurde schließlich ein Gesamtsystem zur Generierung von heraldierten GHZ- und Clusterzuständen zur Verfügung gestellt.