Запись и воспроизведение однофотонных состояний, генерируемых в режиме спонтанного параметрического рассеяния, в квантовой памяти на основе кристалла Eu:YSO

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В данной работе продемонстрировано хранение одиночных фотонов, генерируемых в режиме невырожденного спонтанного параметрического рассеяния в резонаторе с кристаллом PPKTP, в квантовой памяти на основе атомной частотной гребенки в кристалле Eu:YSO. Отработана методика приготовления спектральных профилей в линии поглощения применного кристалла, согласованных со спектром однофотонного излучения. Для времен хранения 250 и 166 нс были получены эффективности квантовой памяти 3 и 7 % при соотношениях сигнал/шум 1/4 и 1/2 соответственно.

Об авторах

П. А Ахмеджанов

Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН

Email: rinat@ipfran.ru
Н. Новгород, Россия

Л. А Гущин

Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН

Н. Новгород, Россия

И. В Зеленский

Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН

Н. Новгород, Россия

А. А Калачев

Казанский физико-технический институт им. Е. К. Завойского

Казань, Россия

И. З Латыпов

Казанский физико-технический институт им. Е. К. Завойского

Казань, Россия

В. А Низов

Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН

Н. Новгород, Россия

Н. А Низов

Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН

Н. Новгород, Россия

Д. А Собгайда

Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН

Н. Новгород, Россия

Д. А Турайханов

Казанский физико-технический институт им. Е. К. Завойского

Казань, Россия

Н. М Шафеев

Казанский физико-технический институт им. Е. К. Завойского

Казань, Россия

А. В Шкаликов

Казанский физико-технический институт им. Е. К. Завойского

Казань, Россия

Список литературы

  1. H. J. Kimble, Nature 453, 1023 (2008).
  2. S. Wehner, D. Elkouss, and R. Hanson, Science 362, 6412(2018).
  3. K. Fang, J. Zhao, X. Li, Y. Li, and R. Duan, Sci. China Inf. Sci. 66, 180509 (2023).
  4. N. Sangouard, C. Simon, H. de Riedmatten, and N. Gisin, Rev. Mod. Phys. 83, 33 (2011).
  5. W. J. Munro, K. Azuma, K. Tamaki, and K. Nemoto, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 21, 78 (2015).
  6. S.-H. Wei, B. Jing, X.-Y. Zhang, J.-Y. Liao, C.-Z. Yuan, B.-Y. Fan, C. Lyu, D.-L. Zhou, Y. Wang, G.-W. Deng, H.-Z. Song, D. Oblak, G.-C. Guo, and Q. Zhou, Laser Photonics Rev. 16, 2100219 (2022).
  7. A. A. Kалачев, Квантовая электроника 53, 609 (2023).
  8. W. Tittel, N. Afzelius, A. Kinos, L. Rippe, and A. Walther, Quantum Sci. Technol. 10, 033002 (2025).
  9. P. A. Axмеджанов, Ю. Ю. Валета, A. Д. Деев, A. A. Kалачёв, УФН 195, 909 (2025).
  10. M. Afzelius, C. Simon, H. de Riedmatten, and N. Gisin, Phys. Rev. A 79, 052329 (2009).
  11. M. Zhong, M. P. Hedges, R. L. Ahlefeldt, J. G. Bartholomew, S. E. Beavan, S. M. Wittig, J. J. Longdell, and M. J. Sellars, Nature 517, 177 (2015).
  12. F. Wang, M. Ren, W. Sun, M. Guo, M. J. Sellars, R. L. Ahlefeldt, J. G. Bartholomew, J. Yao, S. Liu, and M. Zhong, PRX Quantum 6, 010302 (2025).
  13. R. A. Akhmedzhanov, L. A. Gushchin, A. A. Kalachev, N. A. Nizov, V. A. Nizov, D. A. Sobgayda, and I. V. Zelensky, Laser Phys. Lett. 20, 015204 (2022).
  14. P. A. Axмеджанов, Л. А. Гущин, И. В. Зеленский, A. A. Kалачев, B. A. Hизов, Н. А. Hизов, Д. А, Соб-гайда, Изв. вузов. Радиофизика 67, 121 (2024).
  15. H. de Riedmatten, S. Grandi, M. Afzelius, and W. Tittel, D2.4 Comparison report on long distance quantum repeater links, Quantum Internet Alliance (2022); https://quantuminternetalliance.org/.
  16. X. Liu, X.-M. Hu, T.-X. Zhu, C. Zhang, Y.-X. Xiao, J.-L. Miao, Z.-W. Ou, P.-Y. Li, B.-H. Liu, Z.-Q. Zhou, C.-F. Li, and G.-C. Guo, Nat. Commun. 15, 8529 (2024).
  17. P. G. Kwiat, E. Waks, A. G. White, I. Appelbaum, and P. H. Eberhard, Phys. Rev. A 60, R773 (1999).
  18. F. Konig, E. J. Mason, F. N. C. Wong, and M. A. Albota, Phys. Rev. A 71, 033805 (2005).
  19. O. T. Slattery, L. Ma, K. Zong, and X. Tang, J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. 124, 124019 (2019).
  20. A. Moqanaki, F. Massa, and P. Walther, APL Photonics 4, 090804(2019).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025