In dieser Doktorarbeit stellen wir neuartige Untersuchungsmethoden für quantenmechanische Systeme sowie verschiedene Protokolle für praktische Anwendungen in der Quanteninformationswissenschaft vor. Wir untersuchen hier hauptsächlich zwei Themengebiete - die gezielte Manipulation von Dissipation und Quantenschnittstellen zwischen Licht und Materie. Kollektive Effekte, die auftreten, wenn eine große Anzahl von Teilchen kohärent mit einem optischen Quantenfeld wechselwirkt, bilden einen besonderen Schwerpunkt. Wir betrachten dabei insbesondere die Wechselwirkung von atomaren Wolken bei Raumtemperatur mit Licht. Als weitere Möglichkeit für die Implementierung der Protokolle, die hier diskutiert werden, betrachten wir Ensembles ultrakalter Atome in optischen Gittern, Bose-Einstein Kondensate und einzelne Atome in optischen Kavitäten.    «

In dieser Doktorarbeit stellen wir neuartige Untersuchungsmethoden für quantenmechanische Systeme sowie verschiedene Protokolle für praktische Anwendungen in der Quanteninformationswissenschaft vor. Wir untersuchen hier hauptsächlich zwei Themengebiete - die gezielte Manipulation von Dissipation und Quantenschnittstellen zwischen Licht und Materie. Kollektive Effekte, die auftreten, wenn eine große Anzahl von Teilchen kohärent mit einem optischen Quantenfeld wechselwirkt, bilden einen besondere...    »