論文の概要: Capacity-time Trade-off in Highly Reliable Quantum Memory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.24245v1
• Date: Tue, 30 Dec 2025 14:14:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-01 23:27:28.395002
• Title: Capacity-time Trade-off in Highly Reliable Quantum Memory
• Title（参考訳）: 高信頼性量子メモリにおける容量時間トレードオフ
• Authors: Miao-Miao Yi, L. X. Cui, Y -M Du, C. P. Sun,
• Abstract要約: 我々は、混乱した結合とデチューンを同時に組み込んだ包括的モデルを開発する。 これらの障害は保存状態におけるベリーの無作為な位相を誘導する一方で、乱れたカップリングからのデコヒーレンスはデチューニングとの相関から生じる。 このメカニズムは、ストレージ容量、ストレージ時間、駆動時間の間に根本的なトレードオフを課し、信頼性のあるストレージに対する普遍的な制限を設定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Reliable optical quantum memory is limited by real-world imperfections such as disordered coupling and detuning. Existing studies mostly address these factors separately, while in practice their correlated effects set a fundamental limit on storage performance. We develop a comprehensive model that simultaneously incorporates disordered coupling and detuning. It is shown that these disorders induce a random Berry's phase in the stored states, while decoherence from disordered coupling stems from correlations with detuning rather than individual imperfections. This mechanism imposes a fundamental trade-off among storage capacity, storage time, and driving time, setting a universal limit for reliable storage. Extending the analysis to memory based devices operating with multiple storage processes shows that enhancing parameter independence improves their reliability. We further provide a more precise relation for measuring and correcting global detuning, which is directly relevant to current experimental protocols.
• Abstract（参考訳）: 信頼性の高い光量子メモリは、乱れたカップリングやデチューニングのような現実世界の欠陥によって制限される。 既存の研究は主にこれらの要因を別々に扱うが、実際にはそれらの相関効果は記憶性能に根本的な制限を課している。 乱れた結合と変形を同時に組み込んだ包括的モデルを開発する。 これらの障害は保存状態におけるベリーの無作為な位相を誘導する一方、乱れたカップリングからの脱コヒーレンスは、個々の不完全性よりもデチューニングとの相関から生じる。 このメカニズムは、ストレージ容量、ストレージ時間、駆動時間の間に根本的なトレードオフを課し、信頼性のあるストレージに対する普遍的な制限を設定する。 分析を複数のストレージプロセスで動作するメモリベースのデバイスに拡張すると、パラメータ独立性の強化が信頼性を向上させることが示される。 さらに、現在の実験プロトコルと直接関係のあるグローバルデチューニングの測定と修正について、より正確な関係を提供する。

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