論文の概要: On-demand storage and retrieval of single photons from a semiconductor quantum dot in a room-temperature atomic vapor memory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.15663v1
- Date: Sun, 26 Jan 2025 19:53:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-28 13:54:04.058812
- Title: On-demand storage and retrieval of single photons from a semiconductor quantum dot in a room-temperature atomic vapor memory
- Title（参考訳）: 常温原子蒸気メモリにおける半導体量子ドットからの単一光子のオンデマンド貯蔵と検索
- Authors: Benjamin Maaß, Avijit Barua, Norman Vincenz Ewald, Elizabeth Robertson, Kartik Gaur, Suk In Park, Sven Rodt, Jin-Dong Song, Stephan Reitzenstein, Janik Wolters,
- Abstract要約: 室温原子蒸気メモリにおける半導体量子ドットデバイスからの単一光子のオンデマンドストレージと検索を示す。
決定的に作製されたInGaAs量子ドット光源は、セシウムD1線の波長で895,nmで単一の光子を放出する。
単一光子と原子蒸気との相互作用を制御し、内部効率が$eta_mathrmint=0.6(1)%$で、最大19.8(3),nsの可変検索時間を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Interfacing light from solid-state single-photon sources with scalable and robust room-temperature quantum memories has been a long-standing challenge in photonic quantum information technologies due to inherent noise processes and time-scale mismatches between the operating conditions of solid-state and atomic systems. Here, we demonstrate on-demand storage and retrieval of single photons from a semiconductor quantum dot device in a room-temperature atomic vapor memory. A deterministically fabricated InGaAs quantum dot light source emits single photons at the wavelength of the cesium D1 line at 895\,nm which exhibit an inhomogeneously broadened linewidth of 5.1(7)\,GHz and are subsequently stored in a low-noise ladder-type cesium vapor memory. We show control over the interaction between the single photons and the atomic vapor, allowing for variable retrieval times of up to 19.8(3)\,ns at an internal efficiency of $\eta_\mathrm{int}=0.6(1)\%$. Our results significantly expand the application space of both room-temperature vapor memories and semiconductor quantum dots in future quantum network architectures.
- Abstract（参考訳）: スケーラブルで堅牢な室温量子メモリを持つ固体単一光子源からの対光は、固有のノイズプロセスと固体と原子系の動作条件間の時間スケールのミスマッチにより、フォトニック量子情報技術において長年の課題であった。
ここでは、室温原子蒸気メモリにおける半導体量子ドットデバイスからの単一光子のオンデマンドストレージと検索を実演する。
決定的に作製されたInGaAs量子ドット光源は、セシウムD1線の波長895\,nmで単一光子を放出し、5.1(7)\,GHzの均一に拡張された線幅を示し、その後、低ノイズのラグ型セシウム蒸気メモリに記憶する。
単一光子と原子蒸気の相互作用を制御し、内部効率が$\eta_\mathrm{int}=0.6(1)\%$で、最大19.8(3)\,nsの可変検索時間を実現する。
今後の量子ネットワークアーキテクチャにおける室温蒸気メモリと半導体量子ドットの両方の適用範囲を大きく広げた。
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