論文の概要: A low-loss telecom-band nanofiber cavity for interfacing Yb atomic qubits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.06123v1
• Date: Fri, 06 Jun 2025 14:33:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-09 17:28:43.515775
• Title: A low-loss telecom-band nanofiber cavity for interfacing Yb atomic qubits
• Title（参考訳）: 対向Yb原子量子ビットのための低損失テレコムバンドナノファイバーキャビティ
• Authors: Seitaro Horikawa, Shinya Kato, Ryotaro Inoue, Takao Aoki, Akihisa Goban, Hideki Konishi,
• Abstract要約: テレコム波長遷移におけるイッテルビウム(Yb)原子との効率的な界面設計のための光ナノファイバーキャビティの作製 加熱プル法では、従来の水素-酸素火炎を重水素-酸素火炎に置き換えることで、ヒドロキシルによる吸収損失を抑制する。 テレコムバンドにおけるファイバ集積原子-光子インターフェースの実用化は,スケーラブルな量子通信と分散量子コンピューティングへの重要なステップである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We demonstrate the fabrication of an optical nanofiber cavity designed for efficient interface with ytterbium (Yb) atoms at telecom-wavelength transitions. Replacing the conventional hydrogen-oxygen flame with a deuterium-oxygen flame in the heat-and-pull method suppresses hydroxyl-induced absorption losses and enables low-loss nanofiber production with minimal modifications to the existing fabrication system. Using this technique, we fabricate a nanofiber cavity at 1389 nm that exhibits an intrinsic round-trip loss of $0.31(2)\%$ and a finesse of $2.0(1)\times 10^{3}$. This performance corresponds to a projected cooperativity of 90 when interfaced with Yb atoms, indicating that the cavity is well suited for efficient atom-photon coupling at telecom wavelength transitions. Our results establish a practical route for developing fiber-integrated atom-photon interfaces in the telecom band, a critical step toward scalable quantum communication and distributed quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,イッテルビウム (Yb) 原子をテレコム-波長遷移時に効率よく接合できる光ナノファイバーキャビティの作製を実証する。 加熱プル法では、従来の水素-酸素火炎を重水素-酸素火炎に置き換えることで、ヒドロキシルによる吸収損失を抑制し、既存の製造システムに最小限の変更を加えて、低損失のナノファイバー製造を可能にする。 この技術を用いて1389nmのナノファイバーキャビティを作製し、本質的なラウンドトリップ損失が0.31(2)\%$、微視的損失が2.0(1)\times 10^{3}$であることを示す。 この性能は、Yb原子と相互作用する場合の90の投影された協調性に対応し、この空洞はテレコム波長遷移における効率的な原子-光子カップリングに適していることを示す。 本研究は,スケーラブルな量子通信と分散量子コンピューティングへの重要なステップである,光ファイバー集積型原子-光子インターフェースをテレコムバンドで開発するための実用的な方法を確立するものである。

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