論文の概要: On-demand Integrated Quantum Memory for Polarization Qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.03691v1
- Date: Mon, 10 Jan 2022 23:17:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-01 19:26:15.633638
- Title: On-demand Integrated Quantum Memory for Polarization Qubits
- Title（参考訳）: 偏波量子ビットのためのオンデマンド集積量子メモリ
- Authors: Tian-Xiang Zhu, Chao Liu, Ming Jin, Ming-Xu Su, Yu-Ping Liu, Wen-Juan
Li, Yang Ye, Zong-Quan Zhou, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo
- Abstract要約: フォトニック偏光量子ビットは量子計算や量子通信に広く用いられている。
分極量子ビットのための統合量子メモリは、大規模統合量子ネットワークの基本的なビルディングブロックである。
ここでは、151Eu3+:Y2SiO5結晶で作製された減圧クラディング導波路を用いて、偏光量子ビットに対する信頼性の高いオンデマンド量子メモリを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.571248528325431
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Photonic polarization qubits are widely used in quantum computation and
quantum communication due to the robustness in transmission and the easy qubit
manipulation. An integrated quantum memory for polarization qubits is a
fundamental building block for large-scale integrated quantum networks.
However, on-demand storing polarization qubits in an integrated quantum memory
is a long-standing challenge due to the anisotropic absorption of solids and
the polarization-dependent features of microstructures. Here we demonstrate a
reliable on-demand quantum memory for polarization qubits, using a
depressed-cladding waveguide fabricated in a 151Eu3+: Y2SiO5 crystal. The
site-2 151Eu3+ ions in Y2SiO5 crystal provides a near-uniform absorption for
arbitrary polarization states and a new pump sequence is developed to prepare a
wideband and enhanced absorption profile. A fidelity of 99.4\pm0.6% is obtained
for the qubit storage process with an input of 0.32 photons per pulse, together
with a storage bandwidth of 10 MHz. This reliable integrated quantum memory for
polarization qubits reveals the potential for use in the construction of
integrated quantum networks.
- Abstract（参考訳）: フォトニック偏光量子ビットは、伝送のロバスト性や簡単な量子ビット操作のため、量子計算や量子通信に広く用いられている。
偏波量子ビットのための集積量子メモリは、大規模集積量子ネットワークの基本構成要素である。
しかし, 固体の異方性吸収と微細構造の偏光依存的特徴から, 集積量子メモリに偏光量子ビットをオンデマンド保存することは長年の課題である。
ここでは、151Eu3+:Y2SiO5結晶で作製された減圧クラディング導波路を用いて、偏光量子ビットに対する信頼性の高いオンデマンド量子メモリを示す。
Y2SiO5結晶中のサイト2151Eu3+イオンは任意の偏光状態に対してほぼ均一な吸収を提供し、広帯域化と吸収プロファイルの向上のために新しいポンプ配列を開発した。
99.4\pm0.6%の忠実度を求め、1パルスあたり0.32光子、ストレージバンド幅10mhzの量子ビット保存処理を行う。
この高信頼な分極量子ビット用集積量子メモリは、集積量子ネットワークの構築に使える可能性を明らかにする。
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