“Halbleiter-Nanostrukturen zur Erzeugung von Einzelphotonen, Zwillingen und Tripletts für die Quantenphotonik”
Während die Photonik ein etablierter Technologiebereich ist, der optische Kommunikation, Fertigung, Sensorik und viele andere Anwendungsgebiete umfasst, nutzt kaum eine ihrer Methoden tatsächlich die Quantisierung von Licht. Quantenphotonik-Anwendungen hingegen bauen explizit auf den Quanteneigenschaften des Lichts auf, um sichere Schlüsselverteilung, optisches Quantencomputing und Quantencomputernetzwerke zu realisieren.
Quellen von Quantenzuständen des Lichts sind wichtige Bausteine solcher quantenphotonischer Systeme. Traditionell wurden diese Quellen mit Hilfe nichtlinearer optischer Techniken in konventionellen optischen Laboraufbauten realisiert, aber für alle realen Anwendungen ist es klar, dass wir eine Miniaturisierung und Integration erreichen müssen. In unserer Arbeit verwenden wir einzelne Halbleiter-Quantenpunkte, Nanodrähte und Wellenleiter, um Quellen für einzelne Photonen, verschränkte Photonenpaare und sogar Tripletts von Photonen zu realisieren. Obwohl es noch viele offene Forschungsfragen gibt, haben diese Quellen das Potenzial, die Quantenphotonik zu einer praktischen Realität zu machen.