Neue Methoden zur Messung und Veränderung
von Quantenzuständen

DISSERTATION
zur Erlangung des akademischen Grades
doctor rerum naturalium
(Dr. rer. nat.)

eingereicht am 21.5.96
bei der Humboldt-Universität zu Berlin
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I
Institut für Physik
von
Dipl.-Phys. Ole Steuernagel

Einleitung Einleitung

Inhalt

Einleitung

Darstellung und Rekonstruktion von Dichteoperatoren mit Hilfe einfacher Projektoren

 
• Verschiedene Darstellungen von Dichteoperatoren
  • Die zugrundeliegende Idee
• Die Minimaldarstellung von Dichteoperatoren
  • Fehlerempfindlichkeit und ihre Minimierung
• Das Operatorbasisschema
• Quantenoptische Realisierung
• Anmerkungen

Synthese von Fockzuständen mit einem N-Port

• Warum sind Fockzustände interessant?
• Schemata zur Synthese von Fockzuständen
  • Bisherige Vorschläge
• Fockzustandssynthese mit einem N-Port
  • Zum symmetrischen Strahlteiler
  • Synthese von Zwei- und Vierphoton-Fockzuständen
  • Synthese von -Photon Fockzuständen
• Unitäre Schemata zum Vergleich
• Über die Herstellung des Eingangszustandes und Nachweisprobleme
  • Zufällige Quellen
  • Deterministische Quellen
• Abschlußbetrachtung des vorgestellten Schemas

Was kann Licht über das aussendende Atom mitteilen?

• Vorgeschichte
• Unser Zugang
• Das Modell
  • Der Hamiltonian
• Die verallgemeinerte Weisskopf-Wigner Lösung
  • Struktur der Lösung
• Näherungen
  • Die Näherung kleiner Geschwindigkeiten
• Dichtematrix des Feldes
• Interpretation
  • Zur Illustration: Die Fernfeldintensität
• Helfen andere Niveauschemata weiter?
• Andere Methoden

Dekohärenz durch spontane Emission

• Bedeutung der Dekohärenz im Interferenzexperiment
• Mathematische Herleitung von
• Konditionale Interferenzmuster
  • Detektorraumwinkel
  • Detektorraumwinkel
• Dekohärenz: Mechanismus und Interpretation
  • Phasenauswaschung
  • Komplementaritätsargument
• Apparaturunabhängigkeit
  • Viele bedingte Muster
• Freie und gestörte Bewegung
  • Mögliche Interferenzmusterveränderungen
  • Freie Bewegung
  • Gestörte Bewegung
• Resümee

Zusammenfassung und Ausblick

Anhang

• Herleitung der Intensitätsgleichung ()
• Herleitung der Dekohärenzfunktion ()

Literatur

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