TY  - THES
AB  - Die rasante Entwicklung der Quantentechnologien hat die Quantenkommunikation maßgeblich vorangetrieben. Eine neue Grenze ist der Einsatz hochdimensionaler Quantenzustände (Qudits), die Fähigkeiten jenseits konventioneller binärer Systeme erschließen. Diese Arbeit entwickelt und demonstriert ein vollständiges experimentelles Framework für die Quantenkommunikation mit Qudits, die in der Zeit-Frequenz-Domäne von Photonen kodiert sind.Zwei Hauptelemente bilden den Kern dieser Arbeit: die Entwicklung einer programmierbaren Quelle hochdimensional verschränkter Zeit-Frequenz-Zustände und die Realisierung eines vielseitigen, hochdimensionalen Quantendecoders, des Multi-Ausgangs-Quantenpulsgatters. Wir implementieren diese Bauteile mittels integrierter nichtlinearer Prozesse wie parametrischer Fluoreszenz und Summenfrequenzerzeugung. Präzise Kontrolle wird durch Dispersionsanpassung in Wellenleitern und spektrale Formung von Pump-Pulsen erreicht.Anschließend demonstrieren wir die Vielseitigkeit dieses Frameworks anhand einer Reihe von Anwendungen in der Quantenkommunikation und darüber hinaus. Wir realisieren ein vollständiges System zur hochdimensionalen Quantenschlüsselverteilung, führen verbesserte Methoden zur Quantenzustandscharakterisierung ein und gewinnen neue Einblicke in grundlegende Aspekte der Quanteninformation, wie die Verbindung zwischen Unschärferelationen und den Eigenschaften von wechselseitig unvoreingenommenen Basen in hohen Dimensionen.
AU  - Serino, Laura
CY  - Paderborn
DO  - 10.17619/UNIPB/1-2407
DP  - Universität Paderborn
LA  - eng
N1  - Tag der Verteidigung: 16.09.2025
N1  - Universität Paderborn, Dissertation, 2025
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2025
SP  - 1 Online-Ressource (xx, 222 Seiten) Illustrationen, Diagramme
T2  - Department Physik
TI  - Harnessing time-frequency qudits using integrated nonlinear processes
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-56271
Y2  - 2026-01-12T17:38:30
ER  -