論文の概要: Polarisation and Temperature Dependence of Er$^{3+}$:CaWO$_4$ -- Towards a Solid-State Rare-Earth Ion-Doped Quantum Memory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.15051v1
• Date: Sun, 20 Jul 2025 17:19:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-22 20:51:32.171079
• Title: Polarisation and Temperature Dependence of Er$^{3+}$:CaWO$_4$ -- Towards a Solid-State Rare-Earth Ion-Doped Quantum Memory
• Title（参考訳）: Er$^{3+}$:CaWO$_4$ -- 固体希土類イオンドープ量子メモリへの偏極と温度依存性
• Authors: Mikhael T. Sayat, Trevor R. Lee, Suchit Negi, Naoya Iwahara, In Cheol Seo, Yung Chuen Tan, Ping Koy Lam, Young-Wook Cho, Jian-Rui Soh,
• Abstract要約: Er$3+$:CaWO$_4$は、有望な希土類イオンドープ(REID)結晶プラットフォームとして登場した。 遷移は、安定な中心波長、より狭い直線幅、偏光独立性、より大きな吸収断面積を示し、Cバンド内に位置する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.18574358541506208
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In the endeavour of developing quantum memories, Er$^{3+}$:CaWO$_4$ has emerged as a promising rare-earth ion-doped (REID) crystal platform due to its long optical coherence times and compatibility with the 1550 nm telecommunications band. This work investigates the effects of polarisation and temperature on the absorption strength, central wavelength, and linewidth of the $Z_1\to Y_1$ and $Z_1\to Y_2$ optical transitions, with light incident along the crystal $a$ and $c$ axes. It is found that the $Z_1\to Y_1$ transition at 1532.6 nm with the incident laser along the $c$-axis at cryogenic temperatures ($\sim$3 K) is particularly favourable. The transition exhibits a stable central wavelength, narrower linewidth, polarisation independence, larger absorption cross-section, and lies within the C-band -- attributes that make it highly suitable for quantum memory applications.
• Abstract（参考訳）: Er$^{3+}$:CaWO$_4$は、長い光コヒーレンス時間と1550nm帯との互換性のため、有望な希土類イオンドープ(REID)結晶プラットフォームとして登場した。 本研究は、Z_1\to Y_1$およびZ_1\to Y_2$光遷移の吸収強度、中心波長、線幅に及ぼす偏光と温度の影響について検討した。 Z_1\to Y_1$遷移は1532.6nmであり、入射レーザーは低温における$c$軸(\sim$3K)と共に特に好ましい。 この遷移は、安定な中心波長、より狭い直線幅、偏光独立性、より大きな吸収断面積を示し、量子メモリ用途に非常に適する特性であるCバンド内に存在する。

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