論文の概要: Optical Memory in a Microfabricated Rubidium Vapor Cell
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.08538v2
- Date: Tue, 19 Dec 2023 14:29:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-21 00:08:00.324953
- Title: Optical Memory in a Microfabricated Rubidium Vapor Cell
- Title（参考訳）: マイクロファブリック化ルビジウム蒸気セルにおける光メモリ
- Authors: Roberto Mottola, Gianni Buser, Philipp Treutlein
- Abstract要約: 本研究では, 高温アルカリ原子アンサンブルを用いた高帯域幅光メモリを, マイクロファブリケート蒸着セルに実装した。
超微細Paschen-Back系における新しい基底状態量子メモリ方式について検討する。
80 nsのストレージでは、$eta_e2etext80ns = 3.12(17)%$のエンドツーエンド効率を測定し、$eta_textinttext0ns = 24(3)%$の内部効率に対応する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Scalability presents a central platform challenge for the components of
current quantum network implementations that can be addressed by
microfabrication techniques. We demonstrate a high-bandwidth optical memory
using a warm alkali atom ensemble in a microfabricated vapor cell compatible
with wafer-scale fabrication. By applying an external tesla-order magnetic
field, we explore a novel ground-state quantum memory scheme in the hyperfine
Paschen-Back regime, where individual optical transitions can be addressed in a
Doppler-broadened medium. Working on the $^{87}$Rb D$_2$ line, where
deterministic quantum dot single-photon sources are available, we demonstrate
bandwidth-matching with hundreds of megahertz broad light pulses keeping such
sources in mind. For a storage time of 80 ns we measure an end-to-end
efficiency of $\eta_{e2e}^{\text{80ns}} = 3.12(17)\%$, corresponding to an
internal efficiency of $\eta_{\text{int}}^{\text{0ns}} = 24(3)\%$, while
achieving a signal-to-noise ratio of $\text{SNR} = 7.9(8)$ with coherent pulses
at the single-photon level.
- Abstract（参考訳）: スケーラビリティは、マイクロファブリケーション技術によって対処できる現在の量子ネットワーク実装のコンポーネントにとって、中心的なプラットフォーム課題である。
ウェハスケール製造に適合する微細な気相セルに温アルカリ原子アンサンブルを用いた高帯域光メモリを試作した。
外部のテラオーダー磁場を適用することで、ドップラー拡散媒体で個々の光遷移を処理できる超微細パスチェンバック系において、新しい基底状態量子メモリ方式を探索する。
決定論的量子ドット単一光子源が利用できる$^{87}$Rb D$_2$ラインで作業し、そのようなソースを念頭に置いて数百メガヘルツの広帯域光パルスで帯域幅マッチングを実演する。
80 ns のストレージ時間に対して、$\eta_{e2e}^{\text{80ns}} = 3.12(17)\%$、$\eta_{\text{int}}^{\text{0ns}} = 24(3)\%$ という内部効率に対応して、$\eta_{e2e}^{\text{80ns}} = 3.12(17)\%$$、$\text{snr} = 7.9(8)$ の信号対雑音比を単一光子レベルのコヒーレントパルスで達成する。
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