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Quanten-Informationsverarbeitung / SPP 1078

Quantum Information Processing

19.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Das Ziel ist die systematische Erforschung von gekoppelten Mehr-Teilchen-Quantensystemen im Hinblick auf ihre genaue theoretische Modellierung und experimentelle Beherrschung, auf Tests der physikalischen Grundlagen der Quanten-Information, Telekommunikation, der Kryptographie und der Präzisionsmess- und Schaltungstechnik. Sollte es gelingen, die dazu benötigten verschränkten Zustände experimentell zu erzeugen, zu stabilisieren und zu manipulieren, würde dadurch die Tür zu einer völlig neuartigen Technologie mit erheblichen Auswirkungen für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft aufgestoßen. Die am Horizont aufscheinende Vision eines Quanten-Computers markiert die zur Zeit weltweit in der Informationstechnologie größten Herausforderung, die Frage, ob und inwieweit exponentiell schnelle Quantenrechner technisch realisiert werden können. Durch die Forschungsanstrengungen in diesem Schwerpunkt werden die grundsätzlichen Prinzipien der Quantentheorie auch für weitere Anwendungen in der künftigen Entwicklung der Kommunikations-, Rechner-, und Speichertechnologie nutzbar gemacht. Dazu soll an konzeptionell einfachen Demonstrationssystemen theoretisch und experimentell untersucht werden, inwieweit sich verschränkte Quantenzustände kontrolliert herstellen, beherrschen und in der Quanteninformationsverarbeitung anwenden lassen.

The goal is the systematic study of coupled multi-particle quantum systems with emphasis on precise modelling and experimental control, on tests of physical foundations of quantum theory, on telecommunication, cryptography, precision measurement and switching. If the required entangled states can be experimentally generated, stabilized, and manipulated, a window will open to a novel technology with enormous impact on science, industry, and economy. The rising vision of the quantum computer marks the worldwide greatest challenge in information technology, i.e. the question whether an exponentially accelerated quantum processor can be built. Through the research efforts of this program the basic principles of quantum theory will be made available for future developments of communication, computing, and storage technologies. For this purpose simple and clear-cut demonstration systems will be studied theoretically and experimentally to test the feasibility of the concepts of quantum information processing.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Gerd Leuchs
Physikalisches Institut der Universität Erlangen-Nürnberg
Staudtstraße 7/B2 · 91058 Erlangen
Tel.: (09131) 852-8371 · Fax.: (09131) 13508
E-Mail: leuchs@physik.uni-erlangen.de

Further Information: kerr.physik.uni-erlangen.de/qiv