Der Experimentalphysiker Ben P. Lanyon aus der Arbeitsgruppe um Rainer Blatt wurde mit dem wichtigsten österreichischen Preis für Nachwuchswissenschaftler ausgezeichnet. Der START-Preis ist mit bis zu 1,2 Millionen Euro dotiert und soll erfolgreichen Forschern den Aufbau eigener Arbeitsgruppen ermöglichen.
Am Montagabend wurden in Wien die diesjährigen START-Preise verliehen. Unter den Preisträgern war auch Ben P. Lanyon aus der Arbeitsgruppe Quantenoptik und Spektroskopie um Experimentalphysiker Rainer Blatt. Lanyon wurde für ein Projekt ausgezeichnet, in dem er ein grundlegendes Problem beim Bau von Quantennetzwerken mit Ionenfallen lösen will: „Ionenfallen-Systeme sind die am besten kontrollierbaren Quantensysteme, die uns heute zur Verfügung stehen. Sie eignen sich deshalb hervorragend als Knoten für Quantennetzwerke“, erklärt Ben Lanyon. „Ein Schlüsselproblem besteht darin, dass Photonen leicht absorbiert werden und dies zu ungewünschten Verlusten führt.“ Des Weiteren können Photonen nur bedingt mit anderen Quantensystemen kommunizieren. Lanyon will nun neue Methoden entwickeln, um dieses Problem in den Griff zu bekommen und die neuen Möglichkeiten für Ionen-Quantennetzwerke im Labor experimentell zu demonstrieren. „In einem ersten Schritt wollen wir eine Quantenschnittstelle entwickeln, bei der die Frequenz der von den Ionen emittierten Einzelphotonen auf optimale Frequenzen zur Verwendung in Quantennetzwerken umgewandelt wird“, erklärt Lanyon. „Insbesondere wollen wir zeigen, dass diese Photonen-Schnittstelle tatsächlich eine Quantenschnittstelle ist, d.h. dass die Quantenverschränkung zwischen Ion und Photon erhalten bleibt.“ Das zweite Ziel besteht darin, mit Hilfe der Quantenschnittstelle die Verschränkung zwischen Materie und Licht über bis dato unerreichte Distanzen zu verteilen. „Dies wird erreicht in dem wir die Wellenlänge der Photonen auf den Standardwert der Telekommunikationsindustrie umwandeln. Dabei wollen wir Verschränkung weit über 10 km beobachten“, blickt Lanyon bereits in die Zukunft. Die Realisierung dieser Ziele eröffnet neue Wege, geladene Atome mit anderen Quantensystemen zu verbinden und ist ein wichtiger Schritt in Richtung Realisierung von großflächigen Quantennetzwerken.
Zur Person
Benjamin Peter Lanyon wurde 1981 in Huntingdon, Großbritannien, geboren. Er hat in Großbritannien und Australien Physik studiert und war zunächst an der University of Queensland in Brisbane tätig. 2011 kam er als Postdoc in die Arbeitsgruppe von Rainer Blatt an das Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck, 2013 wechselte er als Senior Scientist an das Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Innsbruck.