論文の概要: Remote distribution of non-classical correlations over 1250 modes
between a telecom photon and a $^{171}$Yb$^{3+}$:Y$_2$SiO$_{5}$ crystal
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.01481v1
- Date: Tue, 3 May 2022 13:27:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-14 11:49:45.442314
- Title: Remote distribution of non-classical correlations over 1250 modes
between a telecom photon and a $^{171}$Yb$^{3+}$:Y$_2$SiO$_{5}$ crystal
- Title（参考訳）: 通信光子と$^{171}$yb$^{3+}$:y$_2$sio$_{5}$結晶間の1250モードにおける非古典的相関の遠隔分布
- Authors: Moritz Businger, Louis Nicolas, Th\'eo Sanchez Mejia, Alban Ferrier,
Philippe Goldner, and Mikael Afzelius
- Abstract要約: 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。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum repeaters based on heralded entanglement require quantum nodes that
are able to generate multimode quantum correlations between memories and
telecommunication photons. The communication rate scales linearly with the
number of modes, yet highly multimode quantum storage remains challenging. In
this work, we demonstrate an atomic frequency comb quantum memory with a
time-domain mode capacity of 1250 modes and a bandwidth of 100 MHz, to our
knowledge the largest number of modes stored in the quantum regime. The memory
is based on a $Y_{2}SiO_{5}$ crystal doped with $^{171}Yb^{3+}$ ions, with a
memory wavelength of 979 nm. The memory is interfaced with a source of
non-degenerate photon pairs at 979 and 1550 nm, bandwidth-matched to the
quantum memory. We obtain strong non-classical second-order cross correlations
over all modes, for storage times of up to $25$ $\mu s$. The telecommunication
photons propagated through 5 km of fiber before the release of the memory
photons, a key capability for quantum repeaters based on heralded entanglement
and feed-forward operations. Building on this experiment should allow
distribution of entanglement between remote quantum nodes, with enhanced rates
owing to the high multimode capacity.
- Abstract（参考訳）: ヘラルドエンタングルメントに基づく量子リピータは、記憶と通信光子のマルチモード量子相関を生成する量子ノードを必要とする。
通信速度はモード数に線形にスケールするが、高度にマルチモードの量子ストレージは依然として困難である。
本研究では,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について,量子状態に記憶されている最大モード数について述べる。
メモリは、$^{171}yb^{3+}$イオンをドープした$y_{2}sio_{5}$結晶に基づいており、メモリ波長は979nmである。
メモリは979nmと1550nmの非退化光子対のソースと接続され、量子メモリと帯域マッチングされる。
すべてのモードに対して強い古典的でない2階相互相関が得られ、ストレージ時間は最大25$\mu s$である。
通信光子はメモリ光子のリリース前に5kmのファイバーを伝播し、エンタングルメントとフィードフォワード演算に基づく量子リピータの重要な機能となった。
この実験に基づいて構築することで、マルチモード容量の高いレートで、リモート量子ノード間の絡み合いの分散が可能になる。
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