Title: Experimental realisation and investigation of a six-photon symmetric Dicke state
Language: English
Authors: Cronenberg, Gunther
Qualification level: Diploma
Keywords: Dicke Zustand; Sechs-Photonen Experiment; Multipartite Verschränkung; Geheimnisteilung; Quantenteleklonen; Offene Quantenteleportation; Mehrteilchen-System; GHZ Zustand; W Zustand; Nicht-lineare Quantenoptik
Dicke state; Six-photon experiment; Genuine multipartite entanglement; Quantum secret sharing; Quantum telecloning; Open-destination teleportation; Multi-particle system; GHZ state; W state; Non-linear quantum optics
Advisor: Zeilinger, Anton
Issue Date: 2009
Number of Pages: 89
Qualification level: Diploma
Abstract: 
Derzeit können Quantensysteme nur bis zu bestimmten Größen und Komplexitäten beherrscht werden. Der Übergang zu höherdimensionalen und Mehrteilchen-Systemen ist ein notwendiger und herausfordernder Schritt für Anwendungen. Das in dieser Arbeit präsentierte und auf linearer Optik basierende Experiment erlaubt die Generierung von Sechs-Photonen Dicke Zuständen. Der Aufbau erwies sich während der gesamten Meßdauer als außerordentlich stabil.
Aus den Meßergebnissen konnte der Überlapp (Fidelity) mit den gewünschten Zuständen bestimmt, sowie deren Verschränkung (engl.: genuine multipartite entanglement oder kurz GME) nachgewiesen werden.
Darüberhinaus konnte gezeigt werden, dass dieser verschränkte Dicke Zustand als Ressource für kleinere, aber komplett unterschiedliche verschränkte Zustände dienen kann.
Neben einer ausführlichen Beschreibung des Aufbaues und der Charakterisierung wird der Einfluß von unvermeidbaren höheren Ordnungen auf diverse Meßgrößen betrachtet.
Auch die Anwendbarkeit für die verschiedensten Quantenprotokolle, insbesondere für Quantennetzwerke wird gezeigt. Diese Protokolle sind Geheimnisteilung (Quantum Secret Sharing), Quantenteleklonen und Offene Quantenteleportation.

Today quantum systems can be controlled and worked with as long as the complexity in terms of particle numbers and their interactions is limited. Going to higher particle and qubit numbers is an essential and challenging step to overcome in the future. In this work an all-optical linear experiment for producing a six-photon Dicke state is presented, which proved to be extremely stable over time, as well as useful applications of it. Besides proving general multipartite entanglement and obtaining the state fidelity it was shown how to use this as a flexible resource for lower-dimensional entangled states, giving one the freedom to navigate through lower-dimensional state space.
Besides giving a detailed description, an extensive analysis of the setup was done where special focus was put on the aspects of higher-order emissions and their effects on various key characterisations like fidelity and visibility.
It was furthermore demonstrated that this six-photon state proves very useful for different quantum protocols such as quantum secret sharing, quantum telecloning and open-destination teleportation, again for a high number of involved parties.
URI: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-29858
http://hdl.handle.net/20.500.12708/12959
Library ID: AC07452200
Organisation: KEIN - 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
Appears in Collections:Thesis

Files in this item:

Show full item record

Page view(s)

11
checked on Feb 18, 2021

Download(s)

58
checked on Feb 18, 2021

Google ScholarTM

Check


Items in reposiTUm are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.