論文の概要: Optical quantum memory based on electro-optically silenced photon echo
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.03887v2
- Date: Tue, 14 Jun 2022 10:01:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-22 20:10:16.719903
- Title: Optical quantum memory based on electro-optically silenced photon echo
- Title（参考訳）: 光サイレント光子エコーを用いた光量子メモリ
- Authors: Xia-Xia Li, Pai Zhou, Yu-Hui Chen, Xiangdong Zhang
- Abstract要約: 統合量子メモリは、多数の量子コンピュータを同期させるスケーラブルなソリューションである。
希土類イオンとニオブ酸リチウム結晶にコヒーレンス特性と制御特性のメモリ要件を割り当てることを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.480084225009154
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Integrated quantum memories are a scalable solution to synchronize a large
number of quantum computers, which are essential to build a quantum network to
boost their capabilities on information processing. Rather than expecting to
find a specific kind of atoms to meet all the requirements of a good quantum
memory, as other protocols usually do, we propose that assigning the memory
requirements on coherence property and control property to rare earth ions and
lithium niobate crystal, respectively. In particular, optical quantum states
are stored into erbium doped lithium niobate (Er$^{3+}$:LiNbO$_3$) micro-cavity
by utilizing the electro-optic effect of LiNbO$_3$. The Er$^{3+}$:LiNbO$_3$
cavity frequency can be shifted by an external electric field, which is used to
control the photon-echo emission by changing the resonance condition between
micro-cavity and collective atomic excitation. According to calculations, high
efficiency and low noise storage can be achieved. Benefiting from the host
lithium-niobate thin film, such a device can be controlled by on-chip
electrodes and is easy to be integrated with modern photonic devices, paving
way of integrated quantum chips.
- Abstract（参考訳）: 集積量子メモリは、多数の量子コンピュータを同期させるスケーラブルなソリューションであり、情報処理能力を高めるために量子ネットワークを構築するのに不可欠である。
他のプロトコルと同様に、特定の種類の原子が良い量子メモリの全ての要件を満たすことを期待するのではなく、コヒーレンス特性と制御特性をそれぞれ希土類イオンとニオブ酸リチウム結晶に割り当てることを提案する。
特に、光学量子状態は、LiNbO$_3$の電気光学効果を利用して、エルビウム添加ニオブ酸リチウム(Er$^{3+}$:LiNbO$_3$)マイクロキャビティに格納される。
Er$^{3+}$:LiNbO$_3$空洞周波数は外部電場によってシフトすることができ、マイクロキャビティと集団原子励起の共鳴条件を変化させることで光子-エチョ放出を制御するのに用いられる。
計算によれば、高効率で低ノイズの保存が可能となる。
ホストのリチウム-ニオブ薄膜の利点により、そのようなデバイスはオンチップ電極で制御でき、現代のフォトニックデバイスと容易に統合でき、集積量子チップの方法が整えられる。
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