論文の概要: Precise and extensive characterization of an optical resonator for
cavity-based quantum networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.05853v2
- Date: Thu, 17 Mar 2022 07:13:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-11 12:09:41.077181
- Title: Precise and extensive characterization of an optical resonator for
cavity-based quantum networks
- Title（参考訳）: 共振器型量子ネットワーク用光共振器の高精度・広範囲特性評価
- Authors: Dowon Lee, Myunghun Kim, Jungsoo Hong, Taegyu Ha, Junwoo Kim, Sungsam
Kang, Youngwoon Choi, Kyungwon An, Moonjoo Lee
- Abstract要約: キャビティベースの量子ノードは、分散量子ネットワークの競合プラットフォームである。
単一または少数の原子量子レジスタを結合する高精細ファブリペロ光共振器を特徴付ける。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.3209941988151326
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Cavity-based quantum node is a competitive platform for distributed quantum
networks. Here, we characterize a high-finesse Fabry-Perot optical resonator
for coupling single or few atomic quantum registers. Our cavity consists of two
mirrors with different reflectivities: One has minimal optical loss, and the
other high transmission loss where more than 90% of the intracavity photons
would be emitted. Cavity finesse, birefringent effects, and mechanical
resonances are measured using the lasers at 780, 782, and 795 nm. In order to
obtain cavity geometric parameters, we drive the adjacent longitudinal or
transverse modes with two lasers simultaneously, and measure those frequencies
using a precision wavelength meter (WLM). A major novelty of this method is
that the parameters' uncertainties are solely determined by the resolution of
the WLM, eliminating all of the temporal environment fluctuations. Our scheme
makes it possible to quantify the atom-cavity coupling constant up to four
significant figures, the most precise and accurate estimation so far, which
would become a key ingredient for benchmarking a cavity-based quantum node.
Furthermore, the distortion of polarized photonic qubits would be minimized
owing to the small birefringent splitting, below 4.9% of the cavity linewidth.
Our system should operate in the intermediate atom-cavity coupling regime that
would allow us to implement various quantum network protocols.
- Abstract（参考訳）: キャビティベースの量子ノードは、分散量子ネットワークの競合プラットフォームである。
ここでは、単一または少数の原子量子レジスタを結合する高精細ファブリペロ光共振器を特徴付ける。
我々の空洞は2つの反射率の異なる鏡で構成されており、1つは光学的損失が最小であり、もう1つはキャビティ内光子の90%以上が放出される高い透過損失である。
780nm, 782nm, 795nmのレーザーを用いてキャビティ微細化, 複屈折効果, 機械的共鳴を測定する。
キャビティ幾何パラメータを得るために、隣接縦モードまたは横モードを2つのレーザで同時に駆動し、高精度波長計(wlm)を用いて周波数を測定する。
この手法の大きな特徴は、パラメータの不確かさがWLMの分解によってのみ決定され、時間的環境変動の全てを取り除くことである。
提案手法により, 最大4桁までの原子-キャビティ結合定数を定量化することが可能となり, 従来最も正確かつ正確な推定が可能となり, キャビティベースの量子ノードのベンチマークにおいて重要な要素となる。
さらに、偏光量子ビットの歪みは、キャビティ線幅の4.9%以下の小さな複屈折率分裂によって最小化される。
我々のシステムは、様々な量子ネットワークプロトコルを実装できる中間原子キャビティ結合方式で動作すべきである。
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