Beobachtung der Verschränkung eines einzelnen Photons mit einem eingefangenen Atom

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 erzielen damit einen entscheidenden Schritt in Richtung von Quanten-Netzwerken mit großer Reichweite. Um die Verschränkung zu verifizieren, führen wir eine Einzelatom-Zustandsanalyse ein. Diese Technik wird für die vollständige Zustandstomographie des Atom-Photon-Qubit-Paares verwendet. Die Detektionseffizienz und die Verschränkungsfidelität sind hoch genug, um im nächsten Schritt die Erzeugung verschränkter Atome über große Entfernungen zu ermöglichen, bereit für ein abschließendes lückenloses Bell-Experiment.