論文の概要: Entanglement between a telecom photon and an on-demand multimode
solid-state quantum memory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.05079v3
- Date: Tue, 23 Nov 2021 19:23:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-27 04:18:59.866976
- Title: Entanglement between a telecom photon and an on-demand multimode
solid-state quantum memory
- Title(参考訳): 通信光子とオンデマンドマルチモード固体量子メモリの絡み合い
- Authors: Jelena V. Rakonjac, Dario Lago-Rivera, Alessandro Seri, Margherita
Mazzera, Samuele Grandi, Hugues de Riedmatten
- Abstract要約: 我々は,マルチモード固体量子メモリにおいて,通信光子と集合スピン励起の絡み合いを初めて示す。
量子メモリのエンタングルメントストレージを最大47.7$mu$sまで拡張し、最大10kmの距離で分離された量子ノード間のエンタングルメントの分配を可能にした。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 52.77024349608834
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Entanglement between photons at telecommunication wavelengths and long-lived
quantum memories is one of the fundamental requirements of long-distance
quantum communication. Quantum memories featuring on-demand read-out and
multimode operation are additional precious assets that will benefit the
communication rate. In this work we report the first demonstration of
entanglement between a telecom photon and a collective spin excitation in a
multimode solid-state quantum memory. Photon pairs are generated through widely
non-degenerate parametric down-conversion, featuring energy-time entanglement
between the telecom-wavelength idler and a visible signal photon. The latter is
stored in a Pr$^{3+}$:Y$_2$SiO$_5$ crystal as a spin wave using the full Atomic
Frequency Comb scheme. We then recall the stored signal photon and analyze the
entanglement using the Franson scheme. We measure conditional fidelities of
$92(2)\%$ for excited-state storage, enough to violate a CHSH inequality, and
$77(2)\%$ for spin-wave storage. Taking advantage of the on-demand read-out
from the spin state, we extend the entanglement storage in the quantum memory
for up to 47.7~$\mu$s, which could allow for the distribution of entanglement
between quantum nodes separated by distances of up to 10 km.
- Abstract(参考訳): 通信波長における光子と長寿命量子メモリの絡み合いは、長距離量子通信の基本的な要件の1つである。
オンデマンドの読み出しとマルチモード操作を備えた量子メモリは、通信速度に恩恵をもたらす付加価値資産である。
本稿では,マルチモード固体量子メモリにおける通信光子と集団スピン励起との絡み合いの最初の実演を報告する。
光子対は広く非縮退パラメトリックダウンコンバージョンによって生成され、テレコム波長アイドラーと可視光子との間のエネルギー時間の絡み合いが特徴である。
後者は、完全な原子周波数コムスキームを用いてスピン波としてPr$^{3+}$:Y$_2$SiO$_5$クリスタルに格納される。
次に、保存された信号光子を思い出し、フランソンスキームを用いて絡み合いを分析する。
我々は、励起状態保存に$02(2)\%$、chsh不等式に違反するのに十分な条件付きフィデリティ、スピン波ストレージに$7(2)\%$の測定を行う。
スピン状態からのオンデマンド読み出しを利用して、最大で47.7〜$\mu$sまで量子メモリの絡み合いストレージを拡張し、最大10kmの距離で分離された量子ノード間の絡み合いの分布を可能にする。
関連論文リスト
- Spin-photon entanglement of a single Er$^{3+}$ ion in the telecom band [0.27376226833693]
量子中継器を用いた長距離量子通信はセキュアな通信を可能にする技術である。
量子リピータの構成要素として、スピン光子絡み合いは原子と固体の量子ビットの両方で実証されている。
ここでは, シリコンナノフォトニック回路に集積された固体結晶中の1つのEr$3+$イオンを用いたスピン光子エンタングルメントを実演する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-06-10T17:55:25Z) - Multiplexed quantum repeaters with hot multimode alkali-noble gas
memories [49.702453308263266]
我々は、原子周波数コムプロトコルに基づく希ガス核スピンのための非低温光量子メモリを提案する。
そこで本研究では,基本リンクがわずか8ドルで,最大2300Mathrmkm$までの距離での絡み合い分布を可能にする量子リピータを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-02-27T18:39:15Z) - Quantum Optical Memory for Entanglement Distribution [52.77024349608834]
長距離における量子状態の絡み合いは、量子コンピューティング、量子通信、および量子センシングを増強することができる。
過去20年間で、高忠実度、高効率、長期保存、有望な多重化機能を備えた量子光学記憶が開発された。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-04-19T03:18:51Z) - Deterministic Storage and Retrieval of Telecom Quantum Dot Photons
Interfaced with an Atomic Quantum Memory [0.0]
我々は、半導体量子ドットから光子を原子アンサンブル量子メモリに電気通信波長に保存する。
取得した光子の信号対雑音比は18.2pm 0.6$であり、検出器のダークカウントによってのみ制限される。
このデモンストレーションは、分散絡み合いに依存し、特にフォトニック量子ネットワークに適している量子技術への道を開いた。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-07T19:00:01Z) - Quantum storage of entangled photons at telecom wavelengths in a crystal [11.523962992775655]
集積フォトニックチップから発生する2つの通信光子の絡み合った状態の記憶とリコールを実証する。
その結果、固体デバイスに基づく量子ネットワークの実現の道を開いた。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-25T12:51:35Z) - Field-deployable Quantum Memory for Quantum Networking [62.72060057360206]
実世界の展開とスケーリングの課題に対応するために設計された量子メモリを提示する。
メモリ技術は、温かいルビジウム蒸気を記憶媒体として利用し、室温で動作する。
我々は,高忠実度検索(95%)と低演算誤差(10-2)$を,単一光子レベルの量子メモリ操作に対して160$mu s$の記憶時間で示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-26T00:33:13Z) - Remote distribution of non-classical correlations over 1250 modes
between a telecom photon and a $^{171}$Yb$^{3+}$:Y$_2$SiO$_{5}$ crystal [0.0]
有意な絡み合いに基づく量子リピータは、マルチモードの量子相関を生成できる量子ノードを必要とする。
時間領域モード容量が1250モード、帯域幅が100MHzの原子周波数コム量子メモリを実証する。
この実験に基づいて構築することで、リモート量子ノード間の絡み合いの分散が可能になる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-03T13:27:53Z) - A long-lived solid-state optical quantum memory for high-rate quantum
repeaters [0.0]
我々は、光コヒーレンス時間が1.1msに達することを示し、レーザーパルスを用いて、原子周波数コムプロトコルに基づく光ストレージを最大100mu$sまで実証する。
以上の結果から,Tm:YGGが長い光記憶時間で量子メモリを生成できる可能性を示し,拡張量子ネットワーク構築への道を開いた。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-04T14:56:34Z) - Telecom-heralded entanglement between remote multimode solid-state
quantum memories [55.41644538483948]
将来の量子ネットワークは、遠方の場所間の絡み合いの分布を可能にし、量子通信、量子センシング、分散量子計算への応用を可能にする。
ここでは,空間的に分離された2つの量子ノード間の有意な絡み合いのデモンストレーションを行い,その絡み合いを多モードの固体量子メモリに格納する。
また, 得られた絡み合いは, ヘラルディング経路の損失に対して頑健であり, 62時間モードの時間多重動作を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-01-13T14:31:54Z) - A Frequency-Multiplexed Coherent Electro-Optic Memory in Rare Earth
Doped Nanoparticles [94.37521840642141]
光の量子記憶は、長距離量子通信や分散量子コンピューティングのような量子技術において必須の要素である。
近年の研究では、希土類ドープナノ粒子では長い光学的およびスピンコヒーレンス寿命が観察可能であることが示されている。
我々は,Eu$3+$:Y$O$_3$ナノ粒子におけるコヒーレント光ストレージについて,SEMM(Stark Echo Modulation Memory)量子プロトコルを用いて報告する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-06-17T13:25:54Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。