論文の概要: Elimination of Noise in Optically Rephased Photon Echoes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2107.09857v1
• Date: Wed, 21 Jul 2021 02:55:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-21 07:51:43.730297
• Title: Elimination of Noise in Optically Rephased Photon Echoes
• Title（参考訳）: 光再相光子エコーにおけるノイズ除去
• Authors: You-Zhi Ma, Ming Jin, Duo-Lun Chen, Zong-Quan Zhou, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo
• Abstract要約: 4レベル原子系に基づくノイズレス光子エチョプロトコルを提案する。 単一光子レベルのコヒーレントパルスを符号化した時間ビン量子ビットに対して0.952の記憶密度が得られる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5729386263718377
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Photon echo is a fundamental tool for the manipulation of electromagnetic fields. Unavoidable spontaneous emission noise is generated in this process due to the strong rephasing pulse, which limits the achievable signal-to-noise ratio and represents a fundamental obstacle towards their applications in the quantum regime. Here we propose a noiseless photon-echo protocol based on a four-level atomic system. We implement this protocol in a Eu3+:Y2SiO5bcrystal to serve as an optical quantum memory. A storage fidelity of 0.952 is obtained for time-bin qubits encoded with single-photon-level coherent pulses, which is far beyond the maximal fidelity achievable using the classical measure-and-prepare strategy. In this work, the demonstrated noiseless photon-echo quantum memory features spin-wave storage, easy operation and high storage fidelity, which should be easily extended to other physical systems.
• Abstract（参考訳）: フォトンエコーは電磁場を操作するための基本的なツールである。 避けられない自然発振ノイズは、強い強調パルスによって発生し、達成可能な信号と雑音の比率を制限し、量子状態におけるそれらの応用に対する根本的な障害を示す。 本稿では,4レベル原子系に基づくノイズレス光子エチョプロトコルを提案する。 我々はこのプロトコルをEu3+:Y2SiO5bcrystalで実装し、光量子メモリとして機能する。 単一光子レベルのコヒーレントパルスで符号化されたタイムビン量子ビットに対して0.952の記憶忠実度が得られる。 この研究で実証された無ノイズ光子エコー量子メモリは、スピン波ストレージ、簡単な操作、高ストレージ忠実性を備えており、他の物理システムにも容易に拡張できる。

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