Continuous-variable QUAntum PROcessors for communication and sensing

Final Report Abstract

In dem Projekt wurden verschiedene Szenarien untersucht, in denen probabilistische Verstärkung und Filterung in der Messung und Kommunikation von Quantenzuständen erfolgreich eingesetzt werden können. Es wurde dazu experimentell gezeigt, dass es möglich ist einen kohärenten Zustand gegebener Amplitude probabilistisch mit weniger Zusatzrauschen zu klonen, als es mit einem deterministischen Verstärker erreichbar wäre. Ausserdem wurde die Anwendung von optimierten Protokollen in der Kommunikation mit Quantenzuständen untersucht. Dort wurde ein Empfänger entwickelt, der für kohärente Zustände jenseits der Standard-Quanten-Grenze arbeitet. Dieser Empfänger arbeitet mit einem hybriden Aufbau der sowohl probabilistische Einzelklick-Messungen als auch deterministische Homodyn-Messungen verwendet. Mit dieser Kombination ist es gelungen die verbesserten Eigenschaften des Empfängers im Vergleich zu bisherigen Lösungen für einen Bereich der Amplituden zu erreichen, der prinzipiell nicht beschränkt ist.

Publications

• European Quantum Electronics Conference 2011 - Quantum Correlations and Measurement (EA8), Munich (Germany) "Probabilistic Amplification and Cloning of Phase-Covariant Coherent States"
  C. R. Müller, C. Wittmann, P. Marek, R. Filip, M. A. Usuga, Ch. Marquardt, U. L. Andersen, and G. Leuchs
  
• New Journal of Physics 14 083009 (2012), “Quadrature phase shift keying coherent state discrimination via a hybrid receiver"
  C. R. Müller, M. A. Usuga, C. Wittmann, M. Takeoka, Ch. Marquardt, U. L. Andersen, and G. Leuchs
  
• Phys. Rev. A 86, 010305(R), (2012), "Probabilistic cloning of coherent states without a phase reference"
  C. R. Müller, C. Wittmann, P. Marek, R. Filip, M. A. Usuga, Ch. Marquardt, U. L. Andersen, and G. Leuchs