論文の概要: Proposal for a long-lived quantum memory using matter-wave optics with Bose-Einstein condensates in microgravity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.13859v1
• Date: Tue, 25 Oct 2022 09:23:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-21 16:05:14.756675
• Title: Proposal for a long-lived quantum memory using matter-wave optics with Bose-Einstein condensates in microgravity
• Title（参考訳）: Bose-Einstein縮合した物質波光学を用いた微小重力下での長寿命量子メモリの提案
• Authors: Elisa Da Ros and Simon Kanthak and Erhan Sa\u{g}lamy\"urek and Mustafa G\"undo\u{g}an and Markus Krutzik
• Abstract要約: 本研究では,密度依存効果を最小限に抑えるため,微小重力を資源として利用する新しい量子メモリ技術を提案する。 我々は,光原子レンズを用いて自由に拡張する原子アンサンブルをコリメートし,再焦点することで,記憶寿命が背景真空の品質に制限されることを実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Bose-Einstein condensates are a promising platform for optical quantum memories, but suffer from several decoherence mechanisms, leading to short memory lifetimes. While some of these decoherence effects can be mitigated by conventional methods, density dependent atom-atom collisions ultimately set the upper limit of quantum memory lifetime to s-timescales in trapped Bose-Einstein condensates. We propose a new quantum memory technique that utilizes microgravity as a resource to minimize such density-dependent effects. We show that by using optical atom lenses to collimate and refocus the freely expanding atomic ensembles, in an ideal environment, the expected memory lifetime is only limited by the quality of the background vacuum. We anticipate that this method can be experimentally demonstrated in Earth-bound microgravity platforms or space missions, eventually leading to storage times of minutes and unprecedented time-bandwidth products of {$10^{10}$}
• Abstract（参考訳）: Bose-Einstein Condensatesは光量子メモリのための有望なプラットフォームであるが、いくつかのデコヒーレンス機構に悩まされ、メモリ寿命が短くなる。 これらのデコヒーレンス効果のいくつかは従来の方法で緩和できるが、密度依存原子-原子衝突は最終的に量子記憶寿命の上限を閉じ込められたボース=アインシュタイン凝縮におけるs-タイムスケールに設定した。 このような密度依存効果を最小限に抑えるために,微小重力を資源とする新しい量子メモリ手法を提案する。 理想的な環境下では,光原子レンズを用いて自由に膨張する原子アンサンブルを分解・再焦点することで,記憶寿命は背景真空の品質に制限されることが示されている。 我々は、この方法が地球にまたがる微小重力プラットフォームや宇宙ミッションで実験的に実証できることを予想し、最終的に数分の保存時間と前例のない『10^{10}$}』のタイムバンド幅製品に繋がる。

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