論文の概要: Detection of single ions in a nanoparticle coupled to a fiber cavity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.00017v1
- Date: Tue, 28 Feb 2023 19:00:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-02 17:04:11.376202
- Title: Detection of single ions in a nanoparticle coupled to a fiber cavity
- Title（参考訳）: ファイバーキャビティに結合したナノ粒子中の単一イオンの検出
- Authors: Chetan Deshmukh and Eduardo Beattie and Bernardo Casabone and Samuele
Grandi and Diana Serrano and Alban Ferrier and Philippe Goldner and David
Hunger and Hugues de Riedmatten
- Abstract要約: 繊維キャビティ内に置かれたエルビウムドープナノ粒子中の単一固体イオンのPurcellによる検出について述べる。
イオンは、以前の実現よりも桁違いに小さい体積2に閉じ込められており、数ナノメートルしか離らないイオンを見つける確率が高まる。
我々の完全ファイバ集積システムは、当初想定されていた量子ハードウェアの実現に向けた重要なステップである。
- 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: Many quantum information protocols require the storage and manipulation of
information over long times, and its exchange between nodes of a quantum
network across long distances. Implementing these protocols requires an
advanced quantum hardware, featuring, for example, a register of long-lived and
interacting qubits with an efficient optical interface in the telecommunication
band. Here we present the Purcell-enhanced detection of single solid-state ions
in erbium-doped nanoparticles placed in a fiber cavity, emitting photons at
1536 nm. The open-access design of the cavity allows for complete tunability
both in space and frequency, selecting individual particles and ions. The ions
are confined in a volume two orders of magnitude smaller than in previous
realizations, increasing the probability of finding ions separated only by a
few nanometers which could then interact. We report the detection of individual
spectral features presenting saturation of the emission count rate and
linewidth, as expected for two-level systems. We also report an uncorrected
$g^{(2)} \left ( 0 \right )$ of 0.24(5) for the emitted field, confirming the
presence of a single emitter. Our fully fiber-integrated system is an important
step towards the realization of the initially envisioned quantum hardware.
- Abstract（参考訳）: 多くの量子情報プロトコルは、長い時間にわたって情報の保存と操作を必要とし、長い距離にわたって量子ネットワークのノード間の交換を必要とする。
これらのプロトコルの実装には先進的な量子ハードウェアが必要で、例えば、通信帯域内の効率的な光インターフェースを持つ長寿命かつ相互作用する量子ビットのレジスタを特徴付ける。
本稿では,光子を1536nmのファイバーキャビティに配置したエルビウムドープナノ粒子中の単一固体イオンをパーセルで検出する。
空洞のオープンアクセス設計により、空間と周波数の両方で完全なチューニングが可能となり、個々の粒子とイオンを選択できる。
イオンは、以前の実現よりも2桁小さい体積で閉じ込められ、イオンが相互作用できる数ナノメートルだけ離れている確率が高まる。
本報告では, 放射数率と線幅の飽和を示す個々のスペクトル特性を, 2レベルシステムに期待されるように検出する。
また、未修正の$g^{(2)} \left (0 \right )$ of 0.24(5) を出力されたフィールドに対して報告し、単一のエミッタの存在を確認する。
我々の完全ファイバ集積システムは、当初想定されていた量子ハードウェアの実現に向けた重要なステップである。
関連論文リスト
- Realization of a crosstalk-free multi-ion node for long-distance quantum networking [0.0]
トラップされた原子イオンは、量子リピータノードを構築するための主要な物理プラットフォームの一つである。
長距離トラップイオン量子ネットワークでは、クロストークのないデュアルタイプの量子ビットを持つことが不可欠である。
本稿では,テレコム互換かつクロストークフリーな量子ネットワークノードの試作実装について報告する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-22T05:58:37Z) - Frequency tunable, cavity-enhanced single erbium quantum emitter in the
telecom band [9.184620121974449]
固体ホストに埋め込まれた単一量子エミッタは、量子情報プロセッサと量子ネットワークノードを実現するための理想的なプラットフォームである。
ここでは、1つのEr$3+$イオンの放出周波数の線形スタークチューニングを初めて示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-28T08:24:48Z) - Purcell enhancement of single-photon emitters in silicon [68.8204255655161]
通信光子に結合された個々のスピンは、分散量子情報処理にユニークな約束を提供する。
我々は、エルビウムドーパントをナノフォトニックシリコン共振器に統合して、そのようなインタフェースを実装した。
78倍のパーセル増倍率を持つ光学ラビ発振と単一光子放射を観測した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-18T19:38:38Z) - Spectral multiplexing of telecom emitters with stable transition
frequency [68.8204255655161]
コヒーレントエミッターは フォトニックチャネルを使って 遠距離で絡み合うことができる
約100個のエルビウムエミッタをFabry-Perot共振器と19マイクロメートルの薄膜で観察した。
本研究は,周波数多重化量子ネットワークノードを通信波長で直接動作させるための重要なステップである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-18T15:39:07Z) - Optical Entanglement of Distinguishable Quantum Emitters [0.0]
我々は,多くの直線幅で分離された光遷移を持つエミッタを接合する効率的な方法を提案し,実証する。
本手法では, 電子光学変調器を用いて, 一対のスピン量子ビットのパリティ測定を行うことができる。
識別可能なエミッタで作業することで、個々のキュービットアドレスと読み出しが可能になり、同時配置と空間分離の両方のエミッタの並列制御と絡み合いを可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-24T19:37:08Z) - Multiplexed telecom-band quantum networking with atom arrays in optical
cavities [0.3499870393443268]
マルチプレクサネットワークアーキテクチャにおいて,通信帯域光子を持つ中性原子配列からなる量子プロセッサのプラットフォームを提案する。
単一原子ではなく大きな原子配列を用いることで、双方向通信の有害な影響を緩和し、2つのノード間の絡み合いを2桁近く改善する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-09T15:05:57Z) - Telecom-heralded entanglement between remote multimode solid-state
quantum memories [55.41644538483948]
将来の量子ネットワークは、遠方の場所間の絡み合いの分布を可能にし、量子通信、量子センシング、分散量子計算への応用を可能にする。
ここでは,空間的に分離された2つの量子ノード間の有意な絡み合いのデモンストレーションを行い,その絡み合いを多モードの固体量子メモリに格納する。
また, 得られた絡み合いは, ヘラルディング経路の損失に対して頑健であり, 62時間モードの時間多重動作を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-13T14:31:54Z) - A Frequency-Multiplexed Coherent Electro-Optic Memory in Rare Earth
Doped Nanoparticles [94.37521840642141]
光の量子記憶は、長距離量子通信や分散量子コンピューティングのような量子技術において必須の要素である。
近年の研究では、希土類ドープナノ粒子では長い光学的およびスピンコヒーレンス寿命が観察可能であることが示されている。
我々は,Eu$3+$:Y$O$_3$ナノ粒子におけるコヒーレント光ストレージについて,SEMM(Stark Echo Modulation Memory)量子プロトコルを用いて報告する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-17T13:25:54Z) - Conditional quantum operation of two exchange-coupled single-donor spin
qubits in a MOS-compatible silicon device [48.7576911714538]
シリコンナノエレクトロニクスデバイスは、99.9%以上の忠実度を持つ単一量子ビット量子論理演算をホストすることができる。
イオン注入によりシリコン中に導入された単一のドナー原子に結合した電子のスピンに対して、量子情報は1秒近く保存することができる。
ここでは、シリコンに埋め込まれた31ドルPドナーの交換結合対における電子スピン量子ビットの条件付きコヒーレント制御を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-08T11:25:16Z) - Single Photon Sources with Near Unity Collection Efficiencies by
Deterministic Placement of Quantum Dots in Nanoantennas [3.6654842121350257]
本研究では,単一独立量子エミッタを空間的精度で直接位置決めする方法を提案する。
また、オンデマンド単一光子放射に非架橋高量子収率量子ドット(QD)を用いる。
このアプローチを併用すると、単一の光子の85%のコレクション効率が、0.5の低いNAとなる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-23T15:05:23Z) - Quantum interface between light and a one-dimensional atomic system [58.720142291102135]
信号光子パルスと異なる原子数からなる1次元鎖との間の量子界面の最適条件について検討する。
相互作用の効率は主に、導波管のエバネッセンス場と閉じ込められた原子との重なり合いとカップリングによって制限される。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-11T11:43:54Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。