論文の概要: Optical Memory for Arbitrary Perfect Poincar\'e States in an Atomic
Ensemble
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.05008v1
- Date: Tue, 11 Jul 2023 04:11:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-07-12 16:22:51.944181
- Title: Optical Memory for Arbitrary Perfect Poincar\'e States in an Atomic
Ensemble
- Title（参考訳）: 原子アンサンブルにおける任意の完全ポアンカー状態に対する光メモリ
- Authors: Lei Zeng, Ying-Hao Ye, Ming-Xin Dong, Wei-Hang Zhang, En-Ze Li,
Dong-Sheng Ding and Bao-Sen Shi
- Abstract要約: 独立スピン角運動量(SAM)と軌道角運動量(OAM)は光子の偏光と空間自由度(DOF)として表される。
Poincarのステートは提案され、データ多重化、情報暗号化、高精度メトロジー、量子メモリの利点を提供する。
完全光渦を用いた任意のOAM量子化による完全ポアンカー状態の保存を実験的に実現した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.9638151907211565
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Inherent spin angular momentum (SAM) and orbital angular momentum (OAM) which
manifest as polarization and spatial degrees of freedom (DOF) of photons, hold
a promise of large capability for applications in classical and quantum
information processing. To enable these photonic spin and orbital dynamic
properties strongly coupled with each other, Poincar\'{e} states have been
proposed and offer advantages in data multiplexing, information encryption,
precision metrology, and quantum memory. However, since the transverse size of
Laguerre Gaussian beams strongly depends on their topological charge numbers
$\left| l \right|$, it is difficult to store asymmetric Poincar\'{e} states due
to the significantly different light-matter interaction for distinct spatial
modes. Here, we experimentally realize the storage of perfect Poincar\'{e}
states with arbitrary OAM quanta using the perfect optical vortex, in which 121
arbitrarily-selected perfect Poincar\'{e} states have been stored with high
fidelity. The reported work has great prospects in optical communication and
quantum networks for dramatically increased encoding flexibility of
information.
- Abstract（参考訳）: 固有スピン角運動量 (sam) と軌道角運動量 (oam) は、光子の偏光と空間自由度 (dof) として表され、古典的および量子的な情報処理への応用において大きな能力を持つ。
これらのフォトニックスピンと軌道力学特性を相互に強く結合させるため、poincar\'{e}状態が提案され、データの多重化、情報暗号化、精密計測、量子メモリの利点を提供している。
しかし、ラゲール・ガウスビームの逆サイズは、その位相電荷数$\left| l \right|$に強く依存するため、異なる空間モードの光-物質相互作用によって非対称なポアンカー='{e}状態を保存することは困難である。
ここでは, 任意のOAM量子を用いた完全 Poincar\'{e} 状態の保存を, 任意に選択した 121 個の完全 Poincar\'{e} 状態が高忠実度で保存された完全光渦を用いて実験的に実現した。
報告された研究は、情報のエンコーディングの柔軟性を劇的に高めるために、光通信と量子ネットワークにおいて大きな期待を持っている。
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