論文の概要: A millisecond integrated quantum memory for photonic qubits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.07348v1
- Date: Thu, 10 Apr 2025 00:15:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-11 12:20:20.630308
- Title: A millisecond integrated quantum memory for photonic qubits
- Title（参考訳）: フォトニック量子ビットのためのミリ秒積分量子メモリ
- Authors: Yu-Ping Liu, Zhong-Wen Ou, Tian-Xiang Zhu, Ming-Xu Su, Chao Liu, Yong-Jian Han, Zong-Quan Zhou, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo,
- Abstract要約: 量子メモリの統合操作は、低消費電力でスケーラブルなアプリケーションを可能にする。
本稿では、151Eu3+:Y2SiO5結晶で作製されたレーザー光導波路をベースとした1.021msのフォトニック量子ビットの量子記憶を実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8699241399244759
- License:
- Abstract: Quantum memories for light are essential building blocks for quantum repeaters and quantum networks. Integrated operations of quantum memories could enable scalable application with low-power consumption. However, the photonic quantum storage lifetime in integrated optical waveguide has so far been limited to tens of microseconds, falling short of the requirements for practical applications. Here, we demonstrate quantum storage of photonic qubits for 1.021 ms based on a laser-written optical waveguide fabricated in a 151Eu3+:Y2SiO5 crystal. Spin dephasing of 151Eu3+ is mitigated through dynamical decoupling applied via on-chip electric waveguides and we obtain a storage efficiency of 12.0(0.5)% at 1.021 ms, which is a demonstration of integrated quantum memories that outperforms the efficiency of a simple fiber delay line. Such long-lived waveguide-based quantum memory could support applications in quantum repeaters, and further combination with critical magnetic fields could enable potential application as transportable quantum memories.
- Abstract（参考訳）: 光の量子記憶は、量子リピータや量子ネットワークにとって必須の構成要素である。
量子メモリの統合操作は、低消費電力でスケーラブルなアプリケーションを可能にする。
しかし、集積光導波路におけるフォトニック量子記憶寿命は、これまでのところ数十マイクロ秒に制限されており、実用上の要件には満たされていない。
本稿では、151Eu3+:Y2SiO5結晶で作製されたレーザー光導波路をベースとした1.021msのフォトニック量子ビットの量子記憶を実証する。
151Eu3+のスピン Dephasingは、オンチップ電気導波路を介して適用された動的デカップリングにより緩和され、1.021msで12.0(0.5)%の記憶効率が得られる。
このような長寿命の導波管ベースの量子メモリは、量子リピータの応用をサポートする可能性があり、臨界磁場とさらに組み合わせることで、輸送可能な量子メモリとして応用できる可能性がある。
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