論文の概要: Storage and retrieval of optical skyrmions with topological characteristics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.20378v1
• Date: Tue, 23 Dec 2025 14:01:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-24 19:17:49.900675
• Title: Storage and retrieval of optical skyrmions with topological characteristics
• Title（参考訳）: 位相特性を持つ光スカイミオンの貯蔵と回収
• Authors: Jinwen Wang, Xin Yang, Yun Chen, Zhujun Ye, Xinji Zeng, Yongkun Zhou, Shuya Zhang, Claire Marie Cisowski, Chengyuan Wang, Katsuya Inoue, Yijie Shen, Sonja Franke-Arnold, Hong Gao,
• Abstract要約: 光スカイミオン(英: optical skyrmion)は、光のトポロジカルな構造であり、その性質、すなわち、スカイミオン数(英語版)は摂動に対して堅牢である。 低温の87ドルRbの蒸気中における光スカイミオンの保存と回収に関する実験実験を報告した。 我々の研究は、量子メモリにおける非自明なトポロジカル不変量の生存を実証し、トポロジカルに保護されたフォトニック技術への重要な一歩を示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.968717918985854
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Optical skyrmions are topological structures of light whose defining property, the skyrmion number, is robust against perturbations. This makes them attractive for applications in quantum information storage, where resilience to decoherence is paramount. However, their preservation during coherent storage remains unexplored. We report the first experimental demonstration of storing and retrieving optical skyrmions in a cold $^{87}$Rb vapor using a dual-path electromagnetically induced transparency memory. Crucially, we show that the skyrmion number remains invariant for storage times up to several microseconds, even when subjected to imbalanced loss between the two paths and substantial perturbations in control beam power. Our work demonstrates the survival of a non-trivial topological invariant in a quantum memory, marking a significant step towards topologically protected photonic technologies.
• Abstract（参考訳）: 光スカイミオン(英: optical skyrmion)は、光のトポロジカルな構造であり、その性質、すなわち、スカイミオン数(英語版)は摂動に対して堅牢である。 これにより、量子情報ストレージのアプリケーションにとって魅力的なものとなり、デコヒーレンスに対するレジリエンスが最重要となる。 しかし、コヒーレント貯蔵時の保存は未発見のままである。 デュアルパス電磁誘導透過メモリを用いて, コールド$^{87}$Rb蒸気中の光スカイミオンを格納・回収する実験例を報告した。 両経路間の不均衡な損失と制御ビームパワーのかなりの摂動を受ける場合であっても, 保存時間に最大数マイクロ秒までスカイミオン数は不変であることを示す。 我々の研究は、量子メモリにおける非自明なトポロジカル不変量の生存を実証し、トポロジカルに保護されたフォトニック技術への重要な一歩を示している。

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