Verschränkung von drei Quantenbits
Die Forschungen am Institut für Experimentalphysik an der Universität Innsbruck betreffen die Verschränkung von drei Quantenbits in einem elementaren Quantencomputer und dessen selektive Auslese durch eine Quantenmessung. Verschränkung spiele eine zentrale Rolle bei der Steigerung der Rechenleistung in einem Quantenrechner, wohingegen das selektive Auslesen es erlaube, gezielt einen Teil der Quanteninformation auszulesen.
Im Experiment seien dazu die Ionen in einer Paul-Falle gespeichert und durch eine Sequenz von Laserpulsen in einen verschränkten Zustand gebracht worden. Der Gesamtzustand aller Teilchen sei dann wohl bekannt, der Zustand jedes einzelnen Teilchens aber völlig unbekannt. Dieser Begriff der Verschränkung sei vom österreichischen Physiker Erwin Schrödinger bereits in den dreißiger Jahren des 20. Jahrhunderts eingeführt worden.
Klassen der Verschränkung
Dabei gebe es zwei grundlegend verschiedene Klassen der Verschränkung - einerseits die der so genannten Greenberger-Horne-Zeilinger-Zustände und andererseits die der W-Zustände, mit völlig unterschiedlichen Eigenschaften. Diese zeigten sich besonders deutlich, wenn man nur eines der Quantenbits beobachtete, seinen Zustand zu 0 oder 1 bestimme. Wie die Messungen aus Innsbruck nun zeigen würden, könne man sogar auf dieses Ergebnis reagieren und an den restlichen Quantenbits weitere Rechenoperationen durchführen, abhängig vom Ergebnis der ersten Messung.
Teleportation von materiellen Quantenbits