論文の概要: Spectral multiplexing of telecom emitters with stable transition frequency

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.09409v2
• Date: Fri, 28 Oct 2022 06:59:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-11 04:19:00.310781
• Title: Spectral multiplexing of telecom emitters with stable transition frequency
• Title（参考訳）: 安定な遷移周波数を有するテレコムエミッタのスペクトル多重化
• Authors: Alexander Ulanowski, Benjamin Merkel, Andreas Reiserer
• Abstract要約: コヒーレントエミッターは フォトニックチャネルを使って 遠距離で絡み合うことができる 約100個のエルビウムエミッタをFabry-Perot共振器と19マイクロメートルの薄膜で観察した。 本研究は,周波数多重化量子ネットワークノードを通信波長で直接動作させるための重要なステップである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 68.8204255655161
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In a quantum network, coherent emitters can be entangled over large distances using photonic channels. In solid-state devices, the required efficient light-emitter interface can be implemented by confining the light in nanophotonic structures. However, fluctuating charges and magnetic moments at the nearby interface then lead to spectral instability of the emitters. Here we avoid this limitation when enhancing the photon emission up to 70(12)-fold using a Fabry-Perot resonator with an embedded 19 micrometer thin crystalline membrane, in which we observe around 100 individual erbium emitters. In long-term measurements, they exhibit an exceptional spectral stability of < 0.2 MHz that is limited by the coupling to surrounding nuclear spins. We further implement spectrally multiplexed coherent control and find an optical coherence time of 0.11(1) ms, approaching the lifetime limit of 0.3 ms for the strongest-coupled emitters. Our results constitute an important step towards frequency-multiplexed quantum-network nodes operating directly at a telecommunication wavelength.
• Abstract（参考訳）: 量子ネットワークでは、コヒーレントエミッターはフォトニックチャネルを用いて遠距離に絡み合うことができる。 固体デバイスでは、光をナノフォトニック構造に閉じ込めることで、必要な効率のよい光-エミッタ界面を実現することができる。 しかし、近傍の界面で電荷と磁気モーメントが変動すると、エミッタのスペクトル不安定性が生じる。 ここではFabry-Perot共振器と19マイクロメートルの薄い結晶膜を用いて70(12)倍の光子放射を増大させる場合のこの制限を回避し、約100個のエルビウムエミッタを観測する。 長期的な測定では、周囲の核スピンとの結合によって制限される0.2MHz以下のスペクトル安定性を示す。 さらに,スペクトル多重コヒーレント制御を実装し,0.11(1)msの光コヒーレンス時間を求め,最大結合エミッタの寿命を0.3msに近づいた。 この結果は,周波数多重化量子ネットワークノードが直接通信波長で動作するための重要なステップとなる。

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