論文の概要: Light Storage in Light Cages: A Scalable Platform for Multiplexed Quantum Memories
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.22423v1
- Date: Fri, 28 Mar 2025 13:35:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-31 15:31:16.470100
- Title: Light Storage in Light Cages: A Scalable Platform for Multiplexed Quantum Memories
- Title（参考訳）: 光ケージの光ストレージ: 多重量子メモリのためのスケーラブルなプラットフォーム
- Authors: Esteban Gómez-López, Dominik Ritter, Jisoo Kim, Harald Kübler, Markus A. Schmidt, Oliver Benson,
- Abstract要約: 3Dプリント中空コア導波路に基づくセシウム(Cs)量子メモリにおけるコヒーレント光パルスの減衰を実証する。
我々は,Cs蒸気セル内の1つのチップに複数のLCメモリを組み込むことに成功し,全デバイスで一貫した性能を実現した。
これらの結果は、空間的に多重化された量子メモリへの顕著な進歩を示し、前例のないレベルまでメモリ統合を増大させる可能性があることを示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8539703554674337
- License:
- Abstract: Quantum memories are essential for photonic quantum technologies, enabling long-distance quantum communication and serving as delay units in quantum computing. Hot atomic vapors using electromagnetically induced transparency provide a simple platform with second-long photon storage capabilities. Light-guiding structures enhance performance, but current hollow-core fiber waveguides face significant limitations in filling time, physical size, fabrication versatility, and large-scale integration potential. In this work, we demonstrate the storage of attenuated coherent light pulses in a cesium (Cs) quantum memory based on a 3D-nanoprinted hollow-core waveguide, known as a light cage (LC), with several hundred nanoseconds of storage times. Leveraging the versatile fabrication process, we successfully integrated multiple LC memories onto a single chip within a Cs vapor cell, achieving consistent performance across all devices. We conducted a detailed investigation into storage efficiency, analyzing memory lifetime and bandwidth. These results represent a significant advancement toward spatially multiplexed quantum memories and have the potential to elevate memory integration to unprecedented levels. We anticipate applications in parallel single-photon synchronization for quantum repeater nodes and photonic quantum computing platforms.
- Abstract（参考訳）: 量子記憶はフォトニック量子技術において必須であり、長距離量子通信を可能にし、量子コンピューティングの遅延単位として機能する。
電磁誘導透過を用いた高温原子蒸気は、第2の光子貯蔵能力を持つ単純なプラットフォームを提供する。
光導波路構造は性能を向上するが、現在の中空コアファイバ導波路は、充填時間、物理サイズ、製造の汎用性、大規模統合ポテンシャルに重大な制限に直面している。
本研究は,光ケージ(LC)として知られる3Dナノプリント中空コア導波路を用いたセシウム(Cs)量子メモリにおける減衰コヒーレント光パルスの記憶を数百ナノ秒の記憶時間で実証する。
汎用的な製造プロセスを活用することで、複数のLCメモリをCs蒸気セル内の1つのチップに統合し、全デバイスで一貫した性能を実現した。
我々は記憶効率を詳細に調査し、メモリ寿命と帯域幅を分析した。
これらの結果は、空間的に多重化された量子メモリへの顕著な進歩を示し、前例のないレベルまでメモリ統合を増大させる可能性があることを示している。
我々は、量子リピータノードとフォトニック量子コンピューティングプラットフォームに対する並列単一光子同期の応用を期待する。
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