論文の概要: Optical Investigations of Coherence and Relaxation Dynamics of a Thulium-doped Yttrium Gallium Garnet Crystal at sub-Kelvin Temperatures for Optical Quantum Memory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.08167v1
• Date: Wed, 12 Jun 2024 12:56:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-13 17:05:29.521863
• Title: Optical Investigations of Coherence and Relaxation Dynamics of a Thulium-doped Yttrium Gallium Garnet Crystal at sub-Kelvin Temperatures for Optical Quantum Memory
• Title（参考訳）: セルビン下温度におけるツリウム添加イットリウムガリウムガーネット結晶の光量子記憶におけるコヒーレンスと緩和ダイナミクスの光学的検討
• Authors: Antariksha Das, Mohsen Falamarzi Askarani, Jacob H. Davidson, Neil Sinclair, Joshua A. Slater, Sara Marzban, Daniel Oblak, Charles W. Thiel, Rufus L. Cone, Wolfgang Tittel,
• Abstract要約: 我々はイットリウムガーネット(Tm:YGG)の光コヒーレンスとエネルギーレベル寿命の測定を報告した。 この結果から、Tm:YGGは量子リピータのための多重フォトニック量子メモリとして有望であることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Rare-earth ion-doped crystals are of great interest for quantum memories, a central component in future quantum repeaters. To assess the promise of 1$\%$ Tm$^{3+}$-doped yttrium gallium garnet (Tm:YGG), we report measurements of optical coherence and energy-level lifetimes of its $^3$H$_6$ $\leftrightarrow$ $^3$H$_4$ transition at a temperature of around 500 mK and various magnetic fields. Using spectral hole burning, we find hyperfine ground-level (Zeeman level) lifetimes of several minutes at magnetic fields of less than 1000 G. We also measure coherence time exceeding one millisecond using two-pulse photon echoes. Three-pulse photon echo and spectral hole burning measurements reveal that due to spectral diffusion, the effective coherence time reduces to a few $\mu$s over a timescale of around two hundred seconds. Finally, temporal and frequency-multiplexed storage of optical pulses using the atomic frequency comb protocol is demonstrated. Our results suggest Tm:YGG to be promising for multiplexed photonic quantum memory for quantum repeaters.
• Abstract（参考訳）: 希土類イオンドープ結晶は将来の量子リピータの中心となる量子メモリに非常に興味がある。 1$\%$Tm$^{3+}$-doped yttrium gallium garnet (Tm:YGG) の公約を評価するため、約500mKの温度と様々な磁場で、その$^3$H$_6$$\leftrightarrow$$^3$H$_4$遷移の光コヒーレンスとエネルギーレベル寿命の測定を報告した。 また、2パルス光子エコーを用いて1ミリ秒を超えるコヒーレンス時間も測定した。 3パルス光子エコーとスペクトルホール燃焼測定により、スペクトル拡散により、有効コヒーレンス時間はおよそ200秒の時間スケールで数$\mu$sに減少することが明らかになった。 最後に、原子周波数コムプロトコルを用いた光パルスの時間・周波数多重ストレージを示す。 この結果から、Tm:YGGは量子リピータのための多重フォトニック量子メモリとして有望であることが示唆された。

関連論文リスト

• Quantum fluctuations in the small Fabry-Perot interferometer [77.34726150561087]
  我々は、ナノLEDまたはレーザーの量子場によって励起される主モードの波長の順序の小さい干渉計について検討した。 干渉計の内外における場と光子数ゆらぎスペクトルを求める。 結果は量子光学集積回路の小さな要素の研究、設計、製造、使用に役立つ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-27T10:02:25Z)
• Coherent optical-microwave interface for manipulation of low-field electronic clock transitions in $^{171}$Yb$^{3+}$:Y$_2$SiO$_5$ [0.0]
  固体スピンと光およびマイクロ波場とのコヒーレントな相互作用は、量子技術の基盤となる。 ループギャップマイクロ波共振器を用いて、長い結晶上で光とマイクロ波の遷移をコヒーレントに駆動する。 極低磁場におけるスピン脱落機構に関する新たな知見を提示し,超超微細化によるハーンエコー信号の崩壊が低磁場における重要な役割を担っていることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-09T09:19:28Z)
• Quantum-limited millimeter wave to optical transduction [50.663540427505616]
  量子情報の長距離伝送は、分散量子情報プロセッサの中心的な要素である。 トランスダクションへの現在のアプローチでは、電気ドメインと光ドメインの固体リンクが採用されている。 我々は、850ドルRbの低温原子をトランスデューサとして用いたミリ波光子の光子への量子制限変換を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-20T18:04:26Z)
• Time-correlated Photons from a In$_{0.5}$Ga$_{0.5}$P Photonic Crystal Cavity on a Silicon Chip [55.41644538483948]
  時間相関光子対は、In$_0.5$Ga$_0.5$Pフォトニック結晶キャビティにおける三共振フォーウェーブミキシングによって生成される。 生成速度は、Q-factor $approx 4times 104$のキャビティで5MHzに達する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-19T15:22:06Z)
• Rapid generation of all-optical $^{39}$K Bose-Einstein condensates using a low-field Feshbach resonance [58.720142291102135]
  フェシュバッハ共振器を用いた全光学的ボース・アインシュタイン凝縮体(399ドル)の製造について検討した。 完全に凝縮したアンサンブルと5.8タイムs104$の原子を850$msの蒸発時間で232ドルの散乱長で生成することができる。 本研究は, 慣性センシングのための超低温カリウムの高流動源への道筋について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-12T16:39:32Z)
• Storage of photonic time-bin qubits for up to 20 ms in a rare-earth doped crystal [0.0]
  フォトニック量子ビットの長期量子記憶は、長距離量子ネットワークとリピータを実現するための必須成分である。 本研究では,6つの時間モードを20,50,100msの結晶に保存するために,動的デカップリング法と小型磁場を適用した。 メモリの量子コヒーレンスは、2つの時間ビン量子ビットを20ミリ秒で保存することで検証され、平均メモリ出力フィリティは$F=(85pm 2)%$で、クォービット当たりの平均光子数は$mu_textin$ = 0.92$pm$0.04である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-09-14T13:18:00Z)
• Entanglement between a telecom photon and an on-demand multimode solid-state quantum memory [52.77024349608834]
  我々は,マルチモード固体量子メモリにおいて,通信光子と集合スピン励起の絡み合いを初めて示す。 量子メモリのエンタングルメントストレージを最大47.7$mu$sまで拡張し、最大10kmの距離で分離された量子ノード間のエンタングルメントの分配を可能にした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-09T13:59:26Z)
• A long-lived solid-state optical quantum memory for high-rate quantum repeaters [0.0]
  我々は、光コヒーレンス時間が1.1msに達することを示し、レーザーパルスを用いて、原子周波数コムプロトコルに基づく光ストレージを最大100mu$sまで実証する。 以上の結果から,Tm:YGGが長い光記憶時間で量子メモリを生成できる可能性を示し,拡張量子ネットワーク構築への道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-04T14:56:34Z)
• 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)

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。