論文の概要: Long-lived and multiplexed atom-photon entanglement interface with feed-forward-controlled readouts

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.05631v1
• Date: Wed, 10 Jun 2020 03:12:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-16 02:58:40.538888
• Title: Long-lived and multiplexed atom-photon entanglement interface with feed-forward-controlled readouts
• Title（参考訳）: フィードフォワード制御による長寿命・多重化原子-光子結合界面
• Authors: Shengzhi Wang, Minjie Wang, Yafei Wen, Zhongxiao Xu, Tengfei Ma, Shujing Li, Hai Wang
• Abstract要約: フォトニックとスピンウェーブ(原子メモリ)量子ビット間の絡み合いを生成する量子インターフェース(QI)は、量子リピータのためのビルディングブロックである。 最大3つの長寿命スピン波量子ビットを格納する多重QIを提案する。 提案した研究は、ファイバベースの長距離量子通信を実現するための重要な一歩である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.939753240088313
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The quantum interface (QI) that generates entanglement between photonic and spin-wave (atomic memory) qubits is a basic building block for quantum repeaters. Realizing ensemble-based repeaters in practice requires quantum memory providing long lifetime and multimode capacity. Significant progresses have been achieved on these separate goals. The remaining challenge is to combine long-lived and multimode memories into a single QI. Here, by establishing multimode, magnetic-field-insensitive and long-wavelength spin-wave storage in laser-cooled atoms that are placed inside a phase-passively-stabilized polarization interferometer, we constructed a multiplexed QI that stores up to three long-lived spin-wave qubits. Using a feed-forward-controlled system, we demonstrated that the multiplexed QI gives rise to a 3-fold increase in the atom-photon (photon-photon) entanglement-generation probability compared to single-mode QIs. The measured Bell parameter is 2.5+/-0.1 combined with a memory lifetime up to 1ms. The presented work represents a key step forward in realizing fiber-based long-distance quantum communications.
• Abstract（参考訳）: フォトニックとスピン波(原子メモリ)量子ビット間の絡み合いを生成する量子インタフェース(QI)は、量子リピータの基本構成要素である。 実際にアンサンブルベースのリピータを実現するには、長い寿命とマルチモード容量の量子メモリが必要である。 これらの異なる目標に対して大きな進展があった。 残る課題は、長期記憶とマルチモード記憶を1つのQIにまとめることである。 そこで, 位相安定偏光干渉計内に配置したレーザー冷却原子に, マルチモード, 磁場非感受性, 長波長のスピン波を蓄え, 最大3つの長寿命スピン波量子ビットを蓄える多重qiを構築した。 フィードフォワード制御システムを用いて、多重化QIは、単一モードQIと比較して原子-光子(光子-光子)絡み合いの発生確率が3倍増加することを示した。 測定されたベルパラメータは2.5+/-0.1であり、メモリ寿命は最大1msである。 この研究は、ファイバーベースの長距離量子通信を実現する上で重要な一歩である。

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