Verschränkung von Atomen und Photonen

Wir berichten über die Beobachtung von Verschränkung zwischen einem einzelnen gefangenen Atom und einem einzelnen Photon bei einer Wellenlänge, die für verlustarme Kommunikation über große Entfernungen geeignet ist, und haben damit einen entscheidenden Schritt in Richtung von Quanten-Netzwerken mit großer Reichweite gemacht. Zur Verifizierung der Verschränkung führen wir eine Einzelatom-Zustandsanalyse ein. Diese Technik wird für die vollständige Zustandstomographie des Atom-Photon-Qubit-Paares verwendet. Die Detektionseffizienz und die Verschränkungsgenauigkeit sind hoch genug, um in einem nächsten Schritt die Erzeugung verschränkter Atome über große Entfernungen zu ermöglichen – bereit für ein abschließendes, lückenloses Bell-Experiment.