論文の概要: Storing short single-photon-level optical pulses in Bose-Einstein
condensates for high-performance quantum memory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.15780v1
- Date: Thu, 29 Oct 2020 17:25:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-27 00:39:51.190937
- Title: Storing short single-photon-level optical pulses in Bose-Einstein
condensates for high-performance quantum memory
- Title（参考訳）: 高性能量子メモリ用ボース・アインシュタイン凝縮体における短光単光子レベル光パルスの蓄積
- Authors: Erhan Saglamyurek, Taras Hrushevskyi, Anindya Rastogi, Logan W. Cooke,
Benjamin D. Smith, Lindsay J. LeBlanc
- Abstract要約: 本稿では,Bose-Einstein Condensate (BEC)プラットフォーム上に,Autler-Townes-splitting (ATS)量子メモリプロトコルを実装した。
20 nsの長パルスでは、30パーセントの効率と15$mu$sの寿命で超低ノイズメモリを実現する。
- 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: Large-scale quantum networks require quantum memories featuring long-lived
storage of non-classical light together with efficient, high-speed and reliable
operation. The concurrent realization of these features is challenging due to
inherent limitations of matter platforms and light-matter interaction
protocols. Here, we propose an approach to overcome this obstacle, based on the
implementation of the Autler-Townes-splitting (ATS) quantum-memory protocol on
a Bose-Einstein condensate (BEC) platform. We demonstrate a proof-of-principle
of this approach by storing short pulses of single-photon-level light as a
collective spin-excitation in a rubidium BEC. For 20 ns long-pulses, we achieve
an ultra-low-noise memory with an efficiency of 30% and lifetime of 15 $\mu$s.
The non-adiabatic character of the ATS protocol (leading to high-speed and
low-noise operation) in combination with the intrinsically large atomic
densities and ultra-low temperatures of the BEC platform (offering highly
efficient and long-lived storage) opens up a new avenue towards
high-performance quantum memories.
- Abstract（参考訳）: 大規模量子ネットワークは、非古典光を長時間保存し、効率的で高速で信頼性の高い操作を特徴とする量子記憶を必要とする。
これらの特徴の同時実現は、物質プラットフォームと光物質相互作用プロトコルの固有の制限のために困難である。
本稿では,Bose-Einstein Condensate (BEC)プラットフォーム上でのAutler-Townes-splitting (ATS)量子メモリプロトコルの実装に基づいて,この障害を克服するアプローチを提案する。
単一光子レベル光の短パルスをルビジウムbecの集団スピン励起として保存することにより、このアプローチの原理実証を実証する。
20 nsの長パルスでは、30%の効率と15$\mu$sの寿命で超低ノイズメモリを実現する。
atsプロトコルの非断熱的な特性(高速で低ノイズな動作に導かれる)とbecプラットフォーム(高効率で長寿命のストレージを提供する)の固有の原子密度と超低温の組み合わせは、高性能な量子メモリへの新たな道を開く。
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