Daneben können Photonen aber auch noch einen Bahndrehimpuls haben. Klassisch kann man sich Photonen mit Bahndrehimpuls als Teilchen vorstellen, die sich auf einer korkenzieherförmigen Bahn bewegen. Quantenmechanisch kann der Bahndrehimpuls eines Photons alle positiven ganzen Zahlen einschließlich der Null annehmen.
Den Forschern ist es nun zunächst unter Verwendung von zwei Strahlteilern und von zwei Prismen gelungen, die Photonen nach geraden und ungeraden Werten des Bahndrehimpulses zu sortieren. Bei Einsatz von jeweils vier Strahlteilern und Prismen konnten sie die Photonen bereits in vier Drehimpulsklassen aufteilen ? sortiert jeweils nach den ganzzahligen Werten, die beim Teilen durch Vier den Rest Null, Eins, Zwei oder Drei übrig lassen.
“Im Prinzip können Sie die Photonen so lange weiter aussortieren, bis Ihnen die Strahlteiler oder Prismen ausgehen”, sagt Jonathan Leach von der Universität von Glasgow und fügt hinzu: “Oder ? das ist beim jetzigen Stand unserer Technik wahrscheinlicher ? bis Ihnen die Geduld ausgeht.” Bisher ist es der Gruppe noch nicht gelungen, die Photonen nach mehr als vier Bahndrehimpulsklassen zu sortieren. “Ab sechs Strahlteilern und Prismen ist es ein Albtraum, die Geräte exakt aufeinander auszurichten”, sagt Leach. Die Forscher arbeiten an einer Lösung dieses Problems.
Eine Anwendung könnte die Arbeit des Glasgower Teams in der Quantenkryptografie finden ? dem Versuch, Daten mit Hilfe der Gesetze der Quantenmechanik zu verschlüsseln.
