論文の概要: Broadband and long-duration optical memory in Yb:YSO
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.13973v2
- Date: Mon, 21 Jul 2025 08:46:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-22 12:28:43.170373
- Title: Broadband and long-duration optical memory in Yb:YSO
- Title（参考訳）: Yb:YSOにおける広帯域・長波長光メモリ
- Authors: T. Sanchez Mejia, L. Nicolas, A. Gelmini Rodriguez, P. Goldner, M. Afzelius,
- Abstract要約: 本稿では、Yb:YSOにおける原子周波数コム光メモリを250MHz、記憶時間125$mu$sで実証する。
効率は、短いストレージ時間で20%、125$mu$sで5%に達する。
われわれのアプローチは、今後のスピン波記憶実験のために特別に設計されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Optical quantum memories are essential components for realizing the full potential of quantum networks. Among these, rare-earth-doped crystal memories stand out due to their large multimode storage capabilities. To maximize the multimode capacity in the time domain, it is key to simultaneously achieve large memory bandwidth and long optical storage time. Here, we demonstrate an atomic frequency comb optical memory in Yb:YSO, with a memory bandwidth of 250 MHz and a storage time of up to 125 $\mu$s. The efficiency reaches 20 % at short storage times, and 5 % at 125 $\mu$s. These results were enabled by an optimized optical pumping scheme, guided by numerical modelling. Our approach is specifically designed for future spin-wave storage experiments, with the theoretical bandwidth limit set at 288 MHz by the hyperfine structure of Yb:YSO. Additionally, we introduce an efficient method for synthesizing the optical pumping waveforms required for generating combs with tens of thousands of teeth, as well as a simple yet frequency-agile laser setup for optical pumping across a 10 GHz bandwidth.
- Abstract（参考訳）: 光量子記憶は、量子ネットワークの完全なポテンシャルを実現するために不可欠な要素である。
これらのうち、多モード記憶能力が大きいため、希少なアースドープ結晶記憶は際立っている。
時間領域におけるマルチモード容量を最大化するためには、大きなメモリ帯域幅と長い光記憶時間を同時に達成することが重要である。
本稿では、Yb:YSOにおける原子周波数コム光メモリのデモを行い、メモリ帯域は250MHz、ストレージ時間は125$\mu$sである。
効率は、短いストレージ時間で20%、125$\mu$sで5%に達する。
これらの結果は、数値モデリングによって導かれる最適化された光ポンピング方式によって実現された。
提案手法は,Yb:YSOの超微細構造により,理論帯域幅制限を288MHzとする,将来のスピン波記憶実験のために設計されている。
さらに, 光ポンピング波形を合成し, 数万本の歯でコームを発生させる方法や, 10GHz帯で光ポンピングを行うための簡単なレーザー装置を提案する。
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