Forscher um Peter Zoller geben in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature einen Überblick über das neue Forschungsgebiet der chiralen Quantenoptik. Es lässt grundlegend neue Funktionalitäten und Anwendungen erwarten.
Die Autoren des Review-Artikels, unter ihnen Hannes Pichler und Peter Zoller, umreißen im Abstract die Perspektiven des neuen Forschungsgebiets: „Moderne photonische Nanostrukturen revolutionieren derzeit die Optik und Photonik, die den Anwendungen von der Lichttechnologie bis zur Quanteninformationsverarbeitung zugrunde liegen. Die starke Einengung des Lichts in diesen Strukturen kann die lokale Polarisation des Lichts an die Ausbreitungsrichtung binden, was zu einer von der Ausbreitungsrichtung abhängigen Emission, Streuung und Absorption von Photonen aus Quantenemittern führt. Die Möglichkeit einer solchen „chiralen“ Interaktion zwischen Licht und Materie wird in der Standardtheorie der Quantenoptik nicht berücksichtigt. Ihre Entdeckung vor einigen Jahren hat ein neues Forschungsfeld eröffnet, die chirale Quantenoptik. Sie bietet grundlegend neue Funktionalitäten und Anwendungen: es ermöglicht den Bau von nichtreziproken Ein-Photonen-Bauteilen, die in der Quantenüberlagerung von zwei und mehreren Zuständen betrieben werden können, und die Realisierung von deterministischen Spin-Photonen-Schnittstellen. Zudem könnten gerichtete Photonen-Reservoirs zur Entwicklung von komplexen Quantennetzwerken führen, die zum Beispiel neue Klassen von Quantenvielteilchensystemen simulieren.“