論文の概要: Multifunctional on-chip storage at telecommunication wavelength for quantum networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.10795v1
• Date: Tue, 25 Aug 2020 03:20:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-05 00:11:50.160280
• Title: Multifunctional on-chip storage at telecommunication wavelength for quantum networks
• Title（参考訳）: 量子ネットワークにおける通信波長におけるマルチファンクショナルオンチップストレージ
• Authors: Ioana Craiciu, Mi Lei, Jake Rochman, John G. Bartholomew, Andrei Faraon
• Abstract要約: 量子ネットワークは、セキュアな通信や精度測定から分散量子コンピューティングまで、さまざまなアプリケーションを可能にする。 フォトニック量子ビットを静止させ、その周波数、帯域幅、検索時間を制御することは、将来の光量子ネットワークにおいて重要な機能である。 ここでは、シリコンフォトニック共振器と結合し、オンチップ電極を介して制御されるイットリウムオルソシリケート中のエルビウムイオンのアンサンブルを用いてこれらの機能を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum networks will enable a variety of applications, from secure communication and precision measurements to distributed quantum computing. Storing photonic qubits and controlling their frequency, bandwidth and retrieval time are important functionalities in future optical quantum networks. Here we demonstrate these functions using an ensemble of erbium ions in yttrium orthosilicate coupled to a silicon photonic resonator and controlled via on-chip electrodes. Light in the telecommunication C-band is stored, manipulated and retrieved using a dynamic atomic frequency comb protocol controlled by linear DC Stark shifts of the ion ensemble's transition frequencies. We demonstrate memory time control in a digital fashion in increments of 50 ns, frequency shifting by more than a pulse-width ($\pm39$ MHz), and a bandwidth increase by a factor of three, from 6 MHz to 18 MHz. Using on-chip electrodes, electric fields as high as 3 kV/cm were achieved with a low applied bias of 5 V, making this an appealing platform for rare earth ions, which experience Stark shifts of the order of 10 kHz/(V/cm).
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークは、セキュアな通信や精度測定から分散量子コンピューティングまで、さまざまなアプリケーションを可能にする。 フォトニック量子ビットを格納し、その周波数、帯域幅、検索時間を制御することは、将来の光量子ネットワークにおいて重要な機能である。 ここでは、シリコンフォトニック共振器と結合し、オンチップ電極を介して制御されるイットリウムオルソシリケート中のエルビウムイオンのアンサンブルを用いてこれらの機能を実証する。 電信Cバンドの光は、イオンアンサンブルの遷移周波数の直流スタークシフトによって制御される動的原子周波数コムプロトコルを用いて保存、操作、検索される。 我々は、50 nsのインクリメント、パルス幅(\pm39$ MHz)以上の周波数シフト、帯域幅を6MHzから18MHzに3倍に向上させるデジタル方式でメモリ時間制御を実証した。 オンチップ電極を用いて5vの低印加バイアスで3kv/cm以上の電場を達成し,10khz/(v/cm)の極大シフトを経験する希土類イオンにとって魅力的なプラットフォームとなった。

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