論文の概要: A hybrid quantum photonic interface for $^{171}$Yb solid-state qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.01994v1
- Date: Mon, 5 Dec 2022 02:53:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 20:21:08.401590
- Title: A hybrid quantum photonic interface for $^{171}$Yb solid-state qubits
- Title（参考訳）: $^{171}$Yb固体量子ビットのためのハイブリッド量子フォトニックインタフェース
- Authors: Chun-Ju Wu, Daniel Riedel, Andrei Ruskuc, Ding Zhong, Hyounghan Kwon,
Andrei Faraon
- Abstract要約: モノリシックフォトニック結晶キャビティに結合したイオンをベースとしたハイブリッドプラットフォームを設計・製造する。
我々は171ドルのYbイオンのコヒーレント光制御を実験的に検出し、実証した。
その結果、高度にスケーラブルなプラットフォームを使用して、Yb:YVO$_4$171ドルの量子ネットワークへの有望なルートを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: $^{171}$Yb$^{3+}$ in YVO$_4$ is a promising candidate for building quantum
networks with good optical addressability, excellent spin properties and a
secondary nuclear-spin quantum register. However, the associated long optical
lifetime necessitates coupling to optical resonators for faster emission of
single photons and to facilitate control of single $^{171}$Yb ions. Previously,
single $^{171}$Yb ions were addressed by coupling them to monolithic photonic
crystal cavities fabricated via lengthy focused ion beam milling. Here, we
design and fabricate a hybrid platform based on ions coupled to the
evanescently decaying field of a GaAs photonic crystal cavity. We
experimentally detect and demonstrate coherent optical control of single
$^{171}$Yb ions. For the most strongly coupled ions, we find a 64 fold
reduction in lifetime. The results show a promising route towards a quantum
network with $^{171}$Yb:YVO$_4$ using a highly scalable platform.
- Abstract（参考訳）: yvo$_4$の$^{171}$yb$^{3+}$は、優れた光アドレス性、優れたスピン特性、二次核スピン量子レジスタを備えた量子ネットワークを構築する有望な候補である。
しかし、関連する長い光寿命は単一光子の放出を速くするために光共振器との結合を必要とし、単一の$^{171}$Ybイオンの制御を容易にする。
以前は、単一の$^{171}$Ybイオンは、長めの集束イオンビームミリングによって製造されたモノリシックフォトニック結晶キャビティと結合することで対処されていた。
ここでは,gaasフォトニック結晶キャビティのエバネッセント崩壊場に結合したイオンに基づくハイブリッドプラットフォームを設計し,作製する。
我々は、単一$^{171}$Ybイオンのコヒーレント光制御を実験的に検出し、実証した。
最も強く結合したイオンでは、寿命は64倍に減少する。
その結果、高度にスケーラブルなプラットフォームを使用して、$^{171}$Yb:YVO$_4$で量子ネットワークへの有望なルートを示す。
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