論文の概要: Cavity Optomechanical Quantum Memory for Twisted Photons Using a Ring BEC

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.06651v1
• Date: Sat, 07 Jun 2025 04:09:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-10 16:33:10.381302
• Title: Cavity Optomechanical Quantum Memory for Twisted Photons Using a Ring BEC
• Title（参考訳）: リングBECを用いたツイスト光子のキャビティ光学量子メモリ
• Authors: Nilamoni Daloi, Rahul Gupta, Aritra Ghosh, Pardeep Kumar, Himadri Shekhar Dhar, M. Bhattacharya,
• Abstract要約: リングトラップに閉じ込められた原子ボース・アインシュタイン凝縮体をベースとした量子メモリプラットフォームを提案し,ラゲール・ガウスビームで駆動されるファブリ・ペロ空洞内に配置する。 電磁誘導による透過性に基づくプロトコルとは対照的に、我々のメモリは内部原子レベルの変化を必要としない。 代わりに、光状態は凝縮体の大きなヒルベルト空間に格納され、現在利用可能なものよりも3桁の保存時間が得られる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.293556887039504
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We theoretically propose a photonic orbital angular momentum (OAM) quantum memory platform based on an atomic Bose-Einstein condensate confined in a ring trap and placed inside a Fabry-Perot cavity driven by Laguerre-Gaussian beams. In contrast to electromagnetically induced transparency-based protocols, our memory does not require change of internal atomic levels. The optical states are instead stored in the large Hilbert space of topologically protected and long-lived motional states (persistent currents) of the condensate, yielding a storage time three orders of magnitude better than presently available. Further, the use of a cavity provides orders of magnitude more resonances, and hence bandwidth, for reading and writing than internal atomic transitions. Finally, the analogy to cavity optomechanics suggests a natural path to wavelength conversion, OAM transduction, and nondestructive readout of the memory.
• Abstract（参考訳）: 理論的には、リングトラップに閉じ込められた原子ボース・アインシュタイン凝縮体をベースとした光子軌道角運動量(OAM)量子メモリプラットフォームを提案し、ラゲール・ガウスビームによって駆動されるファブリ・ペロー空洞内に配置する。 電磁誘導による透過性に基づくプロトコルとは対照的に、我々のメモリは内部原子レベルの変化を必要としない。 光状態は、代わりに、凝縮体の位相的に保護され長寿命な運動状態(永続電流)の大きなヒルベルト空間に格納され、現在利用可能なものよりも3桁の保存時間が得られる。 さらに、空洞の使用は、内部の原子遷移よりもはるかに多くの共鳴、すなわち帯域幅を提供する。 最後に、空洞光学の類似は、波長変換、OAM変換、非破壊的なメモリの読み出しへの自然な経路を示唆している。

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