論文の概要: On-demand storing time-bin qubit states with optical quantum memory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.13494v1
• Date: Wed, 19 Feb 2025 07:27:26 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-20 13:59:39.195614
• Title: On-demand storing time-bin qubit states with optical quantum memory
• Title（参考訳）: 光量子メモリを用いたオンデマンドストレージ時ビン量子ビット状態
• Authors: Ming-Shuo Sun, Chun-Hui Zhang, Yi-Zhen Luo, Shuang Wang, Yun Liu, Jian Li, Qin Wang,
• Abstract要約: 我々は,高効率かつ高忠実度な低コスト光量子メモリを実験的に実証した。 ラウンド当たりの保存効率は95.0%に達し、全体の状態忠実度は99.1%を超える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.133750994113193
• License:
• Abstract: Quantum memory, serving as a crucial device for storing and releasing quantum states, holds significant importance in long-distance quantum communications. Up to date, quantum memories have been realized in many different systems. However, most of them have complex structures and high costs. Besides, it is not easy to simultaneously achieve both high storage efficiency and fidelity. In this paper, we experimentally demonstrate a low-cost optical quantum memory with high efficiency and high fidelity, by utilizing a butterfly shaped cavity consisting of one polarization beam splitter, two reflecting mirrors and one pockels cell crystal. In order to quantify the quality of the quantum memory, we carry out tomography measurements on the time-bin qubits encoded with weak coherent states after storage for N rounds. The storage efficiency per round can reach up to 95.0\%, and the overall state fidelity can exceed 99.1\%. It thus seems very promising for practical implementation in quantum communication and networks.
• Abstract（参考訳）: 量子メモリは、量子状態を保存および放出するための重要なデバイスであり、長距離量子通信において重要な役割を担っている。 これまで、多くの異なるシステムで量子メモリが実現されてきた。 しかし、そのほとんどは複雑な構造と高コストである。 また、高い記憶効率と忠実度の両方を同時に達成することは容易ではない。 本稿では,1つの偏光ビームスプリッタと2つの反射鏡と1つのポッケルセル結晶からなる蝶形キャビティを用いて,高効率で高忠実な低コスト光量子メモリを実験的に実証する。 量子メモリの品質を定量化するため,Nラウンドの記憶後に弱コヒーレント状態で符号化された時間ビン量子ビットのトモグラフィー測定を行った。 ラウンド当たりの保存効率は95.0\%に達し、全体の状態忠実度は99.1\%を超える。 したがって、量子通信やネットワークにおける実践的な実装には非常に有望である。

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