論文の概要: Storage of photonic time-bin qubits for up to 20 ms in a rare-earth
doped crystal
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.06669v2
- Date: Wed, 23 Mar 2022 10:31:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-15 03:14:07.862428
- Title: Storage of photonic time-bin qubits for up to 20 ms in a rare-earth
doped crystal
- Title(参考訳): 希土類ドープ結晶中の20ミリ秒までのフォトニック時間ビン量子ビットの貯蔵
- Authors: Antonio Ortu, Adrian Holz\"apfel, Jean Etesse, Mikael Afzelius
- Abstract要約: フォトニック量子ビットの長期量子記憶は、長距離量子ネットワークとリピータを実現するための必須成分である。
本研究では,6つの時間モードを20,50,100msの結晶に保存するために,動的デカップリング法と小型磁場を適用した。
メモリの量子コヒーレンスは、2つの時間ビン量子ビットを20ミリ秒で保存することで検証され、平均メモリ出力フィリティは$F=(85pm 2)%$で、クォービット当たりの平均光子数は$mu_textin$ = 0.92$pm$0.04である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Long-duration quantum memories for photonic qubits are essential components
for achieving long-distance quantum networks and repeaters. The mapping of
optical states onto coherent spin-waves in rare earth ensembles is a
particularly promising approach to quantum storage. However, it remains
challenging to achieve long-duration storage at the quantum level due to
read-out noise caused by the required spin-wave manipulation. In this work, we
apply dynamical decoupling techniques and a small magnetic field to achieve the
storage of six temporal modes for 20, 50 and 100 ms in a
$^{151}$Eu$^{3+}$:Y$_2$SiO$_5$ crystal, based on an atomic frequency comb
memory, where each temporal mode contains around one photon on average. The
quantum coherence of the memory is verified by storing two time-bin qubits for
20 ms, with an average memory output fidelity of $F=(85\pm 2)\%$ for an average
number of photons per qubit of $\mu_\text{in}$ = 0.92$\pm$0.04. The qubit
analysis is done at the read-out of the memory, using a type of composite
adiabatic read-out pulse we developed.
- Abstract(参考訳): フォトニック量子ビットの長期量子記憶は、長距離量子ネットワークとリピータを実現するための必須成分である。
希土類アンサンブル中のコヒーレントスピン波への光学状態のマッピングは、量子保存に特に有望なアプローチである。
しかし、スピン波操作による読み出しノイズのため、量子レベルでの長期保存は依然として困難である。
本研究は,原子周波数コムメモリに基づく$^{151}$eu$^{3+}$:y$_2$sio$_5$結晶において,6つの時相モード20,50,100msの記憶を実現するために,動的デカップリング法と小磁場を適用したものである。
メモリの量子コヒーレンスは、2つのタイムビン量子ビットを20msに格納することで検証され、平均メモリ出力の忠実度は$f=(85\pm 2)\%$で、1キュービットあたりの平均光子数は$\mu_\text{in}$ = 0.92$\pm$0.04である。
クビット解析は、我々が開発した複合断熱式リードアウトパルスを用いて、メモリの読み出し時に行われる。
関連論文リスト
- Multiplexed quantum repeaters with hot multimode alkali-noble gas
memories [49.702453308263266]
我々は、原子周波数コムプロトコルに基づく希ガス核スピンのための非低温光量子メモリを提案する。
そこで本研究では,基本リンクがわずか8ドルで,最大2300Mathrmkm$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) - Optical Memory in a Microfabricated Rubidium Vapor Cell [0.0]
本研究では, 高温アルカリ原子アンサンブルを用いた高帯域幅光メモリを, マイクロファブリケート蒸着セルに実装した。
超微細Paschen-Back系における新しい基底状態量子メモリ方式について検討する。
80 nsのストレージでは、$eta_e2etext80ns = 3.12(17)%$のエンドツーエンド効率を測定し、$eta_textinttext0ns = 24(3)%$の内部効率に対応する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-17T14:58:13Z) - Efficient cavity-assisted storage of photonic qubits in a solid-state
quantum memory [55.41644538483948]
キャビティ固体量子メモリにおける弱コヒーレント光パルスとフォトニック量子ビットの高効率保存と検索について報告する。
我々は1つの光子レベルで弱いコヒーレントパルスを62%の効率で保存する。
次に, 弱コヒーレントな時間ビン量子ビットを (51+-2) 効率で保存し, 得られた量子ビットに対して (94.8+-1.4) 以上の測定デバイスを限定する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-07T10:55:09Z) - 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) - Entanglement between a telecom photon and an on-demand multimode
solid-state quantum memory [52.77024349608834]
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。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-09T13:59:26Z) - 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。