Es gibt mehrere Wege, eine Katze zu finden
Nichtklassische Lichtzustände sind solche, die nur mithilfe von Quantenmechanik bestimmt werden können. Die nichtklassischen sogenannten Katzen-Zustände werden durch die Überlagerung von zwei klassisch zu unterscheidenden Zuständen erzeugt. Der Name dieser Zustände ist auf die Theorie des deutschen Physikers Erwin Schrödinger aus dem Jahre 1935 zurückzuführen, die sich auf eine gleichermaßen tote wie lebendige Katze bezieht. Das Projekt "Conditional measurements in quantum optics for application in quantum information" (Quantmanip) wurde entwickelt, um Katzen-Zustände zu erzeugen und eine neue Methode zur Messung dieser Zustände zu implementieren, die auf Photonensubtraktion und bedingten Messungen beruht. Forscher, die durch EU-Fördermittel aus dem Quantmanip-Projekt unterstützt wurden, haben ein Filtersystem für die Photonsubtraktion, einen Photonendetektor und den Analysecode zur Unterstützung der Hardware entwickelt. Ein einzelnes Photon wurde gezielt in einen "gequetschten" Zustand subtrahiert. Das Photon wurde dann von einem Photonenzähler entdeckt, wodurch das Erreichen des Katzen-Zustands angezeigt wurde. Die Forscher haben das System so entwickelt, dass gleichzeitig die größte Selektivität und die höchste Nachweiseffizienz erreicht werden konnten. Das Arbeiten mit bedingten Messungen ging natürlich auch mit Untersuchungen zu dem allgemeinen Verhalten von Quanten-Photonen-Detektoren einher. Daher hat das Projekt auch zu der Entwicklung und der Implementierung einer gepulsten Lichtquelle und eines Photonendetektor-Systems geführt, für das eine detaillierte Beschreibung des Photonendetektors durchgeführt wurde. Zahlreiche Bedingungen und experimentelle Parameter wurden unter kontrollierten Bedingungen variiert, wodurch eine explizite Definition der Grenze zwischen dem vollständigen Quantenbetrieb und dem semiklassischen Betrieb des Gerätes festgelegt werden konnte. Die Forschungsarbeit zu neuartigen Zuständen von Licht und der Effizienz bei der Detektion einzelner Photonen kann für viele Bereiche eingesetzt werden, wie beispielsweise zur Gewährleistung sicherer Kommunikationskanäle sowie zur Steigerung der Internetbandbreite und der Computergeschwindigkeit. Durch das Quantmanip-Projekt konnte ein weiteres fehlendes Teil in das Puzzle der Quantenoptik eingefügt werden.
