論文の概要: Photon echoes using atomic frequency combs in Pr:YSO -- experiment and
semiclassical theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.04086v3
- Date: Wed, 16 Nov 2022 21:38:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2023-04-24 23:20:12.039154
- Title: Photon echoes using atomic frequency combs in Pr:YSO -- experiment and
semiclassical theory
- Title（参考訳）: Pr:YSOにおける原子周波数コムを用いた光子エコー-実験と半古典理論
- Authors: Aditya N. Sharma, Zachary H. Levine, Martin A. Ritter, Kumel H.
Kagalwala, Eli J. Weissler, Elizabeth A. Goldschmidt, Alan L. Migdall
- Abstract要約: 希土類ドープ結晶中の光子エコーは、ブロードバンド量子メモリを作る際の課題を理解するために研究されている。
Pr3+の超微細構造は、超微細遷移に関連する周波数が変調の単純な図形を変えるため、この目標に障害をもたらす。
- 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: Photon echoes in rare-earth-doped crystals are studied to understand the
challenges of making broadband quantum memories using the atomic frequency comb
(AFC) protocol in systems with hyperfine structure. The hyperfine structure of
Pr^{3+} poses an obstacle to this goal because frequencies associated with the
hyperfine transitions change the simple picture of modulation at an externally
imposed frequency. The current work focuses on the intermediate case where the
hyperfine spacing is comparable to the comb spacing, a challenging regime that
has recently been considered. Operating in this regime may facilitate storing
quantum information over a larger spectral range in such systems.
In this work, we prepare broadband AFCs using optical combs with tooth
spacings ranging from 1 MHz to 16 MHz in fine steps, and measure transmission
spectra and photon echoes for each. We predict the spectra and echoes
theoretically using the optical combs as input to either a rate equation code
or a density matrix code, which calculates the redistribution of populations.
We then use the redistributed populations as input to a semiclassical theory
using the frequency-dependent dielectric function. The two sets of predictions
each give a good, but different account of the photon echoes.
- Abstract（参考訳）: 超微細構造系における原子周波数コム(afc)プロトコルを用いた広帯域量子記憶の課題を理解するため,希土類ドープ結晶中の光子エコーの研究を行った。
Pr^{3+} の超微細構造は、超微細遷移に関連する周波数が、外周周波数で変調の単純な図形を変えるため、この目標に障害をもたらす。
現在の研究は、最近検討されている挑戦的な体制であるコムスペーシングに匹敵する超微細スペーシングの中間ケースに焦点を当てている。
この方法で動作することで、そのようなシステムのより広いスペクトル範囲にわたって量子情報の保存が容易になる。
本研究は,1MHzから16MHzの微細ステップで歯間間隔を有する光コムを用いてブロードバンドAFCを作成し,それぞれの透過スペクトルと光子エコーを測定する。
スペクトルを理論的に予測し、光学コームをレート方程式コードまたは密度行列コードへの入力として用い、人口の再分布を計算する。
次に、周波数依存誘電関数を用いた半古典理論への入力として、再分布する集団を用いる。
2つの予測セットはそれぞれ良いが、フォトンエコーの異なる説明を与える。
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