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Terra incognita der Quantendimension – Die vier Bell-Zustände

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Die vier Bell-Zustände

Die vier Bell-Zustände bilden die Basis für alle maximal verschränkten Zwei-Qubit Zustände. Sie sind von zentaler Bedeutung für Quantenkommunikation und Quantencomputing.

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Die maximal verschränkten Zustände sind die vier Bell-Zustände. Mit dem BBO-Kristall lassen sich alle vier Bell-Zustände erzeugen. Dazu müssen zusätzliche, passende Polarisationsdreher im Strahlengang installiert werden.

Die rotationssymmetrische Schwingung Omega, |Ω> wird in der Fachliteratur als Bell-Zustand als |Φ+> bezeichnet.

Der Bell-Zustand |Φ-> ergibt sich aus der Überlagerung von Photonen, die in plus 45° bzw. minus 45° -Richtung linear polarisiert sind.

Der Bell-Zustand |Ψ+> ergibt sich aus der Überlagerung von Photonen, die in vertikaler und horizontaler Richtung polarisiert sind.

Der Bell-Zustand |Ψ−> ist etwas Besonderes: Er ist antisymmetrisch unter Vertauschung der Polarisation von Photon 1 und Photon 2.

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Weitere Arbeits- und Infomaterialien zur gesamten Lehrreihe:

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