Diese Arbeit beschreibt die Speicherung von Zwei-Teilchen-Verschränkung in einem Bose-Einstein-Kondensat (BEC) als Quantenspeicher. Dazu wird ein einzelnes Photon mit Hilfe eines einzelnen Atoms in einem optischen Resonator erzeugt, wobei Atom-Photon-Verschränkung entsteht. Das Photon wird zum BEC transportiert und in einer kollektiven Anregung des BECs gespeichert, wodurch Verschränkung von Atom und BEC entsteht. Nach variabler Zeit wird diese in Photon-Photon-Verschränkung umgewandelt. Die Lebensdauer der Atom-BEC-Verschränkung von 100 µs übersteigt die Dauer des photonischen Wellenpaketes um 2 Größenordnungen. Die Fidelity der Verknüfung aller Operationen beträgt 95 %. Für diese Experimente wurde der Quantenspeicher mit Hilfe von abgeschwächten Laserpulsen optimiert, was eine maximale Speichereffizienz von 53 % und eine 1/e-Lebensdauer von 600 µs ermöglichte. Die mittlere Fidelity des Speicherprozesses beträgt 90 % nach einer Speicherzeit von 800 µs.     «

Diese Arbeit beschreibt die Speicherung von Zwei-Teilchen-Verschränkung in einem Bose-Einstein-Kondensat (BEC) als Quantenspeicher. Dazu wird ein einzelnes Photon mit Hilfe eines einzelnen Atoms in einem optischen Resonator erzeugt, wobei Atom-Photon-Verschränkung entsteht. Das Photon wird zum BEC transportiert und in einer kollektiven Anregung des BECs gespeichert, wodurch Verschränkung von Atom und BEC entsteht. Nach variabler Zeit wird diese in Photon-Photon-Verschränkung umgewandelt. Die Leb...     »

This thesis reports on the storage and retrieval of two particle entanglement in a Bose Einstein condensate (BEC) acting as a quantum memory. To this end a single photon is created by a single atom inside an optical cavity, thereby generating atom-photon entanglement. The photon is transported to the BEC and converted into a collective excitation in the BEC, thus establishing matter-matter entanglement. After a variable delay, this entanglement is converted into photon-photon entanglement. The matter-matter entanglement lifetime of 100 µs exceeds the duration of photonic wave packet by two orders of magnitude. The total fidelity of all concatenated operations is 95 %. To realize these experiments the quantum memory was optimized by storing attenuated laser pulses yielding a maximum storage efficiency of 53 % and a 1/e-lifetime of 600 µs. The average fidelity of the retrieved state with the incoming state is 90 % after a storage time of 800 µs.     «

This thesis reports on the storage and retrieval of two particle entanglement in a Bose Einstein condensate (BEC) acting as a quantum memory. To this end a single photon is created by a single atom inside an optical cavity, thereby generating atom-photon entanglement. The photon is transported to the BEC and converted into a collective excitation in the BEC, thus establishing matter-matter entanglement. After a variable delay, this entanglement is converted into photon-photon entanglement. The m...     »