論文の概要: Light Storage and Retrieval in an Atomic Tripod System
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.10220v1
- Date: Wed, 13 Aug 2025 22:14:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-15 22:24:48.128569
- Title: Light Storage and Retrieval in an Atomic Tripod System
- Title（参考訳）: 原子三脚系における光の貯蔵と回収
- Authors: Shan Zhong, A. J. Sudler, D. Blume, Alberto M. Marino,
- Abstract要約: レーザー冷却した87ドルRb原子のアンサンブルを用いた三脚系における光蓄積・検索プロトコルを実験的に実証した。
三脚系はリッチなダイナミクスを提供しており、コヒーレントに87$Rb$F=1$の基底状態多様体の弱いプローブパルスを保存し、取り出すのに使われる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6106546402478712
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Highly-efficient quantum memories are essential for advancing quantum information processing technologies, including scalable quantum computing and quantum networks. We experimentally demonstrate a light storage and retrieval protocol in a tripod system using an ensemble of laser-cooled $^{87}$Rb atoms. The tripod system, which consists of three ground states and an excited state, offers rich dynamics: its use to coherently store and retrieve a weak probe pulse in the $^{87}$Rb $F=1$ ground state manifold leads to the interference of two spin-wave excitations during storage time that translate to an interference in the peak intensity of the retrieved probe pulse. Our work shows that these interferences, which manifest when varying the pulse sequence or energy level structure, can be controlled experimentally by varying the storage time, optical phase, and magnetic field strength. Theoretical simulations exhibit excellent agreement with the experimental results. This work demonstrates the rich dynamics and versatile capabilities of atomic tripod systems for light storage and retrieval, with key advantages over conventional $\Lambda$-systems, highlighting the potential of atomic tripod systems for applications in quantum information processing, quantum synchronization, and atomic memory protocols.
- Abstract（参考訳）: 高効率な量子メモリは、スケーラブルな量子コンピューティングや量子ネットワークを含む量子情報処理技術の進歩に不可欠である。
我々はレーザー冷却した$^{87}$Rb原子のアンサンブルを用いた三脚系における光蓄積・検索プロトコルを実験的に実証した。
3つの基底状態と励起状態からなる三重項系は、豊富なダイナミクスを提供する:$^{87}$Rb$F=1$基底状態多様体の弱いプローブパルスをコヒーレントに保存し、取得したプローブパルスのピーク強度の干渉につながる2つのスピン波励起の干渉を引き起こす。
本研究は, パルス列やエネルギー準位構造の変化に伴う干渉は, 記憶時間, 光位相, 磁場強度の変動によって実験的に制御可能であることを示す。
理論シミュレーションは実験結果とよく一致している。
この研究は、光ストレージと検索のための原子三脚システムのリッチなダイナミクスと汎用性を実証し、従来の$\Lambda$-systemsよりも大きな利点を示し、量子情報処理、量子同期、原子メモリプロトコルにおける原子三脚系の可能性を強調した。
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