A single atom strongly coupled to a high-finesse optical-cavity is a versatile tool for quantum information processing. Utilized as a single-photon source, it allows one to generate single photons very efficiently in a well defined spatio-temporal mode. In a first experiment, polarization-control over the photons is shown. A time-resolved two-photon interference experiment proves the indistinguishability of these photons - required in various quantum information processing schemes. Moreover, in a second experiment, entanglement between the polarization of the emitted photon and the population of the atomic Zeeman levels is created. Subsequent state mapping of the atomic state onto another photon results in a pair of polarization-entangled photons emitted one after the other from the cavity. Although these schemes are in principle possible in free space, the cavity boosts the efficiency by several orders of magnitude.     «

A single atom strongly coupled to a high-finesse optical-cavity is a versatile tool for quantum information processing. Utilized as a single-photon source, it allows one to generate single photons very efficiently in a well defined spatio-temporal mode. In a first experiment, polarization-control over the photons is shown. A time-resolved two-photon interference experiment proves the indistinguishability of these photons - required in various quantum information processing schemes. Moreover, in...     »

Ein Atom, stark gekoppelt an einen optischen Hochfinesse Resonator, ist ein vielseitiges Werkzeug zur Quanteninformationsverarbeitung. Es erlaubt sehr effiziente Erzeugung eines Einzelphotons in eine wohl definierte raum-zeitliche Mode. Ein erstes Experiment zeigt Kontrolle über die Polarisation der Photonen. Ihre Ununterscheidbarkeit – verlangt von vielen Schemata der Quanteninformationsverarbeitung - belegt eine zeitaufgelöste Zweiphotoneninterferenz. Zudem wurde in einem zweiten Experiment Verschränkung zwischen der Polarisation des emittierten Photons und der Population der Zeeman-Zustände eines Atoms erzeugt. Der anschließende Zustandstransfer des atomaren Zustands auf ein weiteres Photon resultiert in einem Paar polarisationsverschränkter Photonen, die nacheinander den Resonator verlassen. Obgleich diese Schemata im Prinzip auch im Freiraum möglich wären, so steigert der Resonator die Effizienz um mehrere Größenordnungen.     «

Ein Atom, stark gekoppelt an einen optischen Hochfinesse Resonator, ist ein vielseitiges Werkzeug zur Quanteninformationsverarbeitung. Es erlaubt sehr effiziente Erzeugung eines Einzelphotons in eine wohl definierte raum-zeitliche Mode. Ein erstes Experiment zeigt Kontrolle über die Polarisation der Photonen. Ihre Ununterscheidbarkeit – verlangt von vielen Schemata der Quanteninformationsverarbeitung - belegt eine zeitaufgelöste Zweiphotoneninterferenz. Zudem wurde in einem zweiten Experiment Ve...     »