論文の概要: Efficient cavity-assisted storage of photonic qubits in a solid-state quantum memory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.03509v2
- Date: Wed, 23 Oct 2024 17:53:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-24 13:52:44.198663
- Title: Efficient cavity-assisted storage of photonic qubits in a solid-state quantum memory
- Title（参考訳）: ソリッドステート量子メモリにおける光量子ビットの効率的なキャビティ支援ストレージ
- Authors: Stefano Duranti, Sören Wengerowsky, Leo Feldmann, Alessandro Seri, Bernardo Casabone, Hugues de Riedmatten,
- Abstract要約: キャビティ固体量子メモリにおける弱コヒーレント光パルスとフォトニック量子ビットの高効率保存と検索について報告する。
我々は1つの光子レベルで弱いコヒーレントパルスを62%の効率で保存する。
次に, 弱コヒーレントな時間ビン量子ビットを (51+-2) 効率で保存し, 得られた量子ビットに対して (94.8+-1.4) 以上の測定デバイスを限定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 37.69303106863453
- License:
- Abstract: We report on the high-efficiency storage and retrieval of weak coherent optical pulses and photonic qubits in a cavity-enhanced solid-state quantum memory. By using an atomic frequency comb (AFC) memory in a $Pr^{3+}:Y_2 SO_5$ crystal embedded in a low-finesse impedance-matched cavity, we stored weak coherent pulses at the single photon level with up to 62% efficiency for a pre-determined storage time of 2 $\mu$s. We also confirmed that the impedance-matched cavity enhances the efficiency for longer storage times up to 70 $\mu$s. Taking advantage of the temporal multimodality of the AFC scheme, we then store weak coherent time-bin qubits with (51+-2)% efficiency and a measurement-device limited fidelity over (94.8+-1.4)% for the retrieved qubits. These results represent the most efficient storage in a single photon level AFC memory and the most efficient qubit storage in a solid-state quantum memory up-to-date.
- Abstract（参考訳）: キャビティ強化固体量子メモリにおける弱コヒーレント光パルスとフォトニック量子ビットの高効率保存と検索について報告する。
原子周波数コム(AFC)メモリ(Pr^{3+}:Y_2 SO_5$クリスタル)を低フィンのインピーダンス整合キャビティに埋込み, 単一光子レベルで弱コヒーレントパルスを最大62%の効率で保存した。
また, インピーダンス整合キャビティにより, 長期保存の効率が70$\mu$sに向上することが確認された。
AFC方式の時間的多重性を利用して、51+-2)%の効率で弱コヒーレントな時間ビン量子ビットを保存し、取得した量子ビットに対して94.8+-1.4%以上の測定デバイス限定忠実度を蓄積する。
これらの結果は、単一光子レベルのAFCメモリにおける最も効率的なストレージと、固体量子メモリにおける最も効率的な量子ビットストレージである。
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