論文の概要: Field-deployable Quantum Memory for Quantum Networking
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.13091v2
- Date: Thu, 8 Sep 2022 16:16:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-11 16:52:11.697634
- Title: Field-deployable Quantum Memory for Quantum Networking
- Title(参考訳): 量子ネットワークのためのフィールド展開可能な量子メモリ
- Authors: Yang Wang, Alexander N. Craddock, Rourke Sekelsky, Mael Flament, Mehdi
Namazi
- Abstract要約: 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。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 62.72060057360206
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: High-performance quantum memories are an essential component for regulating
temporal events in quantum networks. As a component in quantum-repeaters, they
have the potential to support the distribution of entanglement beyond the
physical limitations of fiber loss. This will enable key applications such as
quantum key distribution, network-enhanced quantum sensing, and distributed
quantum computing. Here, we present a quantum memory engineered to meet
real-world deployment and scaling challenges. The memory technology utilizes a
warm rubidium vapor as the storage medium, and operates at room temperature,
without the need for vacuum- and/or cryogenic- support. We demonstrate
performance specifications of high-fidelity retrieval (95\%) and low operation
error $(10^{-2})$ at a storage time of 160 $\mu s$ for single-photon level
quantum memory operations. We further show a substantially improved storage
time (with classical-level light) of up to 1 ms by suppressing atomic
diffusions. The device is housed in an enclosure with a standard 2U rackmount
form factor, and can robustly operate on a day scale in a noisy environment.
This result marks an important step toward implementing quantum networks in the
field.
- Abstract(参考訳): 高性能量子メモリは、量子ネットワークにおける時間的事象を制御するための重要なコンポーネントである。
量子リピータの構成要素として、繊維損失の物理的制限を超えた絡み合いの分布を支持する可能性がある。
これにより、量子鍵分布、ネットワーク強化量子センシング、分散量子コンピューティングといった重要な応用が可能になる。
ここでは,実世界の展開とスケーリングの課題を満たすように設計された量子メモリを提案する。
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、真空および/または低温の支持を必要としない室温で動作する。
単一光子レベルの量子メモリ演算に対して,高忠実度検索(95\%)と低演算誤差((10^{-2})$の記憶時間160$\mu s$の性能仕様を実証する。
さらに,原子拡散を抑制することにより,最大1ミリ秒の保存時間(古典レベル光)を大幅に改善した。
標準の2Uラックマウントフォームファクターを備えた囲いに収容され、ノイズの多い環境で日々のスケールで堅牢に操作することができる。
この結果は、この分野で量子ネットワークを実装するための重要なステップとなる。
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