Kein «Table Top»-​Experiment

«Dies ist also eindeutig kein ‹Table Top›-​Experiment mehr, das man auf einer kleinen Werkbank aufbauen kann», sagt Wallraff. «Da steckt viel Entwicklungsarbeit drin, und die ETH ist ein idealer Ort, um eine so anspruchsvolle Apparatur zu bauen. Es ist so etwas wie ein Mini-​Cern, das wir erst über Jahre bauen mussten, um nun endlich interessante Sachen damit zu tun». Ausser den drei Doktoranden, die die Experimente ausführten, waren mehrere Ingenieure und Techniker in den Werkstätten der ETH und des Paul-​Scherrer-Instituts (PSI) an der Herstellung und am Aufbau der Quantenverbindung beteiligt.

Die ETH-​Physiker konnten nicht nur zeigen, dass die Quantenverbindung ausreichend abgekühlt werden kann, sondern auch, dass sich mit ihr tatsächlich Quanteninformation zwischen zwei Quanten-​Chips zuverlässig übertragen lässt. Dazu stellen sie über die Quantenverbindung einen Verschränkungszustand zwischen den beiden Chips her. Solche Verschränkungszustände, bei denen eine Messung an einem Qubit augenblicklich das Messergebnis an einem anderen Qubit beeinflusst, eignen sich auch für Tests der quantenmechanischen Grundlagenforschung. Bei solchen Bell-​Tests müssen die Qubits ausreichend weit voneinander entfernt sein, damit jegliche Informationsübertragung mit Lichtgeschwindigkeit ausgeschlossen werden kann.

Während Wallraff und seine Mitarbeiter Quantenexperimente mit der neuen Verbindung durchführen, haben sie schon mit der Arbeit an noch längeren Quantenverbindungen begonnen. Bereits vor einem Jahr konnten sie eine zehn Meter lange Verbindung ausreichend abkühlen, ohne allerdings Quantenexperimente damit zu machen. Nun arbeiten sie an einer 30-​Meter-Quantenverbindung, für die eigens ein Raum an der ETH hergerichtet wurde.