論文の概要: Telecom Quantum Photonic Interface for a $^{40}$Ca$^+$ Single-Ion Quantum Memory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.08841v1
• Date: Wed, 16 Nov 2022 11:42:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-19 09:45:44.688204
• Title: Telecom Quantum Photonic Interface for a $^{40}$Ca$^+$ Single-Ion Quantum Memory
• Title（参考訳）: シングルイオン量子メモリのための通信量子フォトニックインタフェース
• Authors: Elena Arensk\"otter, Tobias Bauer, Stephan Kucera, Matthias Bock, J\"urgen Eschner, Christoph Becher
• Abstract要約: 絡み合いに基づく量子ネットワークは、静止量子メモリと光子の間の量子フォトニックインタフェースを必要とする。 通信用Cバンドに40$Ca$+$シングルイオン量子メモリを接続するために設計されたフォトニックインタフェースを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Entanglement-based quantum networks require quantum photonic interfaces between stationary quantum memories and photons, enabling entanglement distribution. Here we present such a photonic interface, designed for connecting a $^{40}$Ca$^+$ single-ion quantum memory to the telecom C-band. The interface combines a memory-resonant, cavity-enhanced spontaneous parametric down-conversion (SPDC) photon pair source with bi-directional polarization-conserving quantum frequency conversion (QFC). We demonstrate preservation of high-fidelity entanglement during conversion, fiber transmission over up to 40 km and back-conversion to the memory wavelength. Even for the longest distance and bi-directional conversion the entanglement fidelity remains larger than 95 % (98 %) without (with) background correction.
• Abstract（参考訳）: 絡み合いに基づく量子ネットワークは、静止量子メモリと光子の間の量子フォトニックインタフェースを必要とし、絡み合い分布を可能にする。 ここでは,通信用cバンドに$^{40}$ca$^+$単イオン量子メモリを接続するために設計されたフォトニックインタフェースを提案する。 このインタフェースは、メモリ共振器付き自然パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)光子対源と双方向偏光保存量子周波数変換(QFC)を組み合わせたものである。 変換中の高忠実度絡み合い、最大40kmのファイバー伝送、メモリ波長へのバック変換の保存を実証した。 長い距離と双方向の変換であっても、絡み合いの忠実度は背景補正なしで95 % (98 %) 以上である。

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