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Artikel zur Quantenforschung im Tagesspiegel
Wie stellen sich die teils konkurrierenden Verbünde in der BMBF-geförderten Quantenforschung ein gemeinsames Ökosystem in Deutschland vor? Bei einer Veranstaltung im Fraunhofer HHI fanden die Forschenden gemeinsame Antworten und präsentierten Projekte rund um Teleportation und Quantenverschlüsselung.
Unter anderem vertreten waren Prof. Christoph Becher, der ein erfolgreiches Experiment zur Teleportation an der UdS präsentierte, sowie das „Schirmprojekt Quantenkommunikation Deutschland“ (SQuaD).
Besuch des französischen Generalkonsuls Sébastien Girard in der Saarbrücker Quantenphysik
Der Generalkonsul beschreibt seinen Besuch in den Labors von Prof. Jürgen Eschner und Prof. Christoph Becher am 19.06.2023 wie folgt:
"Nous avons découvert les travaux passionnants du département de physique quantique de l'Universität des Saarlandes. Ce fut l'occasion d'en apprendre plus sur les technologies quantiques mais également d'observer directement le monde de la recherche dans ce domaine. Les professeurs Jürgen Eschner et Christoph Becher mènent des travaux de pointe portant sur les transmissions quantiques, véritable révolution dans le domaine de la cryptographie. Ils envoient ainsi des photons à travers Sarrebruck, juste sous nos pieds, afin de développer un système de communication quantique efficace, à la vitesse de la lumière."
"Wir lernten die spannende Arbeit der Abteilung für Quantenphysik an der Universität des Saarlandes kennen. Es war eine Gelegenheit, mehr über Quantentechnologien zu erfahren, aber auch einen direkten Einblick in die Welt der Forschung auf diesem Gebiet zu bekommen. Die Professoren Jürgen Eschner und Christoph Becher arbeiten auf dem Gebiet der Quantenübertragung, die eine Revolution in der Kryptographie darstellt. Sie schicken Photonen durch Saarbrücken, direkt unter unseren Füßen, um ein effizientes Quantenkommunikationssystem mit Lichtgeschwindigkeit zu entwickeln."
Verschränkung von Quantenspeichern über 33 km Glasfaser
In einem gemeinsamen Experiment von Harald Weinfurters Gruppe an der LMU und unserer Arbeitsgruppe gelang es, zwei Quantenspeicher in Form einzelner Rubidium-Atome über eine Glasfaserstrecke von 33 km zu verschränken. Dieses Experiment ist eine wichtige Voraussetzung für die Implementierung von Quantennetzwerken. Die Originalarbeit erschien am 06. Juli 2022 in Nature:
T. van Leent, M. Bock, F. Fertig, R. Garthoff, S. Eppelt, Y. Zhou, P. Malik, M. Seubert, T. Bauer, W. Rosenfeld, W. Zhang, C. Becher and H. Weinfurter, Entangling single atoms over 33 km telecom fibre, Nature 607, 69 (2022).
2021
November: Forschungsverbund zur Quantenkommunikation gestartet – 35 Millionen Euro für drei Jahre
Die Digitalisierung schreitet voran, gleichzeitig braucht der wachsende Austausch sensibler Daten mehr Sicherheit. Ein Kommunikationsnetz, das auf den Gesetzen der Quantenphysik beruht, ist wegen der physikalisch garantierten Abhörsicherheit ein wichtiger Ansatz. Das Verbundprojekt „Quantenrepeater.Link“ (QR.X) verfolgt dieses Ziel. Es wird für drei Jahre vom Bundesforschungsministerium mit rund 35 Millionen Euro gefördert. Koordiniert wird es von Prof. Dr. Christoph Becher von der Universität des Saarlandes.
Juli: Ist der Mond auch da, wenn keiner hinschaut
Für die Kinderuni Saar haben wir einen Beitrag zum Thema Quantenphysik erstellt. Wir behandeln die Themen Messprozess in der Quantenphysik, Überlagerungszustände und Realismus - aufbereitet für ein junges Publikum. Das Video "Ist der Mond auch da, wenn keiner hinschaut" gibt es hier auf Youtube, ebenso ein Video zum Besuch einer Schulklasse in Homburg und ein Begleitheft. Das Video und der Schulbesuch waren auch ein Beitrag zum BMBF-geförderten Projekt QUANTAG - Quanten im Alltag.
Januar: SFB/TRR 306 QuCoLiMa startet zum 01.01.2021
Der Transregio-Sonderforschungsbereich 306: QuCoLiMa (Quantum Cooperativity of Light and Matter) der Universitäten Erlangen, Mainz und Saarbrücken startet zum 01.01.2021. Ziel ist die Erforschung von Phänomenen der Quanten-Kooperativität mit einer Vielfalt von Plattformen an der Schnittstelle von Quantenoptik und kondensierter Materie.
Pressemeldung der UdS
2020
Oktober: Christoph Becher in acatech gewählt
Christoph Becher ist im Oktober 2020 zum Mitglied in die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften (acatech) gewählt worden.
Juni: Interview zu Quantenrepeater-Forschung
Prof. Dr. Christoph Becher ist seit Anfang Juni 2020 neuer Sprecher des Q.Link.X-Forschungsverbundes. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung sprach mit ihm über Vision und Mission seiner Forschungsarbeit.
Interview mit dem BMBF
Januar: Atom-Telekom-Photon Verschränkung über 20 km Glasfaser
Der Quantenfrequenzkonverter aus Saarbrücken ermöglicht ein Experiment an der LMU München zur Verschränkung zwischen den Quanteneigenschaften eines Atoms und eines Photons über 20 Kilometer Glasfaser. Die Originalarbeit erschien am 10. Januar in Physical Review Letters: Tim van Leent, Matthias Bock, Robert Garthoff, Kai Redeker, Wei Zhang, Tobias Bauer, Wenjamin Rosenfeld, Christoph Becher, and Harald Weinfurter, Long-Distance Distribution of Atom-Photon Entanglement at Telecom Wavelength, Phys. Rev. Lett. 124, 010510 (2020).
Gemeinsame Pressemeldung
2019
Juli: TOP 50 Paper bei Nature Communications
Unser paper M. Bock et al., High-fidelity entanglement between a trapped ion and a telecom photon via quantum frequency conversion, gehört zu den TOP 50 Papern bei Nature Communications (Physik) im Jahr 2018.
März: Johannes Görlitz erhält Auszeichnungen beim 693. WE-Heraeus-Seminar
Johannes Görlitz hat beim 693. WE-Heraeus-Seminar "Diamond Quantum Technologies", das vom 25. bis zum 28. März im Physikzentrum in Bad Honnef stattfand, einen der drei Preise für das beste Poster (Spektroskopie an neutralen Zinn-Fehlstellen-Zentren in Diamant) erhalten. Herzlichen Glückwunsch!
Februar: Kohärente Kontrolle und Vierwellenmischung in SiV-Ensembles in Diamant demonstriert
Wir haben kohärente Kontrolle, kohärenten Zustandstransfer und Vier-Wellen-Mischung, resultierend in effizienter Raman-Verstärkung und -Absorption, in einer sehr dünnen (300 nm) Diamantprobe mit einem SiV-Farbzentren-Ensemble demonstriert. Die sehr starke Licht-Materie Wechselwirkung wird zukünftige Entwicklungen, wie z.B. Raman-Quantenspeicher und Einzel-Photonen-Nichtlinearitäten, z.B. Einzel-Photonen-Schalter, erlauben.
Die Originalarbeit erschien am 12. Februar 2019 in Physical Review Letters:
Christian Weinzetl, Johannes Görlitz, Jonas Nils Becker, Ian A. Walmsley, Eilon Poem, Joshua Nunn, and Christoph Becher
Coherent Control and Wave Mixing in an Ensemble of Silicon-Vacancy Centers in Diamond
Phys. Rev. Lett. 122, 063601 (2019)
2018
Oktober: Interferenz von Photonen aus zwei unabhängigen Quellen
Wissenschaftler auf der ganzen Welt arbeiten an der absolut abhörsicheren Kommunikation – der sogenannten Quantenkommunikation. Für große Übertragungsdistanzen basiert die zugrunde liegende Technik auf Signalverstärkern, bei der die Interferenz (Überlagerung) von zwei Photonen, also zweier einzelner Lichtteilchen, eine zentrale Rolle spielt. Physiker der Universität Stuttgart und der Universität des Saarlandes konnten zeigen, dass man mit Hilfe von optisch nichtlinearen Kristallen einzelne Lichtteilchen manipulieren und trotzdem deren entscheidende quantenmechanische Natur beobachten kann. Diese Manipulation ist nötig, um Information mithilfe der Glasfasertechnik zu übertragen und so ein flächendeckendes Quantennetzwerk aufzubauen. Die Ergebnisse wurden nun im Fachmagazin Nature Nanotechnology veröffentlicht.
Jonas H. Weber, Benjamin Kambs, Jan Kettler, Simon Kern, Julian Maisch, Hüseyin Vural, Michael Jetter, Simone L. Portalupi, Christoph Becher & Peter Michler
Two-photon interference in the telecom C-band after frequency conversion of photons from remote quantum emitters
Nature Nanotechnology (2018)
Mai: Verschränkung von Ion und Telekom-Photon durch Quantenfrequenzkonversion
Als Baustein für einen sogenannten Quanten-Repeater ist es Physikern der Universität des Saarlandes gelungen, ein Atom mit einem Lichtquant (Photon) im so genannten Telekom-Wellenlängenbereich zu verschränken. Damit können Quanteninformationen mittels Photonen verlustarm über lange Strecken transportiert werden. Die Ergebnisse fanden bei Quantenforschern bereits große Aufmerksamkeit und wurden jetzt in Nature Communications veröffentlicht.
Matthias Bock, Pascal Eich, Stephan Kucera, Matthias Kreis, Andreas Lenhard, Christoph Becher und Jürgen Eschner
High-fidelity entanglement between a trapped ion and a telecom photon via quantum frequency conversion
Nature Communications 9, 1998 (2018) (open access)
Februar: Optische Kontrolle von Quantenbits bei ultrakalten Temperaturen
Quantencomputer, die bestimmte Probleme im Vergleich zu heutigen Rechnern um ein Vielfaches effizienter lösen können, stecken technisch noch in den Kinderschuhen. Die präzise Kontrolle ihrer Recheneinheiten, der Quantenbits (Qubits), ist außerordentlich herausfordernd, da diese in der Regel sehr kurzlebig sind. Dies gilt insbesondere für Quantenbits, welche in Festkörpern eingebettet sind. Physiker der Saar-Uni haben nun eine neue Methode entwickelt, um solche Qubits in Diamant zu kontrollieren und somit länger für Rechenoperationen nutzbar zu machen. Dafür müssen sie die Quantenbits nahe an den absoluten Temperatur-Nullpunkt herunterkühlen.
Die Originalarbeit zur kohärenten optischen Kontrolle erschien am 30. Januar 2018 bei Physical Review Letters:
Jonas N. Becker, Benjamin Pingault, David Groß, Mustafa Gündoğan, Nadezhda Kukharchyk, Matthew Markham, Andrew Edmonds, Mete Atatüre, Pavel Bushev, and Christoph Becher
All-Optical Control of the Silicon-Vacancy Spin in Diamond at Millikelvin Temperatures
Physical Review Letters 120,053603 (2018)