Einzelphoton-Interferometrie

Versuchsanleitung

  • Worum geht's?

Interferenz von Einzelphotonen an einem Doppelspalt. Auslöschung der “Welcher-Weg-Information” beim Doppelspalt mit Hilfe eines einfachen “Quantenradierers”.

  • Wie wird's gemacht?

Ein Laser wird mit Graugläsern so stark abgeschwächt, dass die Wahrscheinlichkeit, mehr als ein Photon zu jeder Zeit im Aufbau zu haben, vernachlässigbar klein ist. Mit einem hocheffizienten Einzelphotonen-Detektor wird das Nahfeld eines Doppelspaltes aufgenommen. Bei einem Quantenradierer wird durch unterschiedliche Polarisationen markiert, welchen Weg bzw. welchen Spalt ein Photon nimmt; das Interferenzmuster verschwindet. Diese Information kann aber auch nachträglich wieder gelöscht werden, sodass die Interferenz wieder sichtbar wird. Gemessen wird dann die Sichtbarkeit des Interferenzmusters in Abhängigkeit von der Polarisation.

  • Was wird gelernt?

Welle-Teilchen Dualismus, Einzelphotonendetektion, Polarisation, Quantenradierer.

  • Wofür ist das interessant?

Optik, Quanteninformationsverarbeitung, Quantenkryptographie.