Квантовая память в кристалле Eu:YSO для поляризационных и временных кубитовых состояний

Продемонстрировано хранение и считывание поляризационного состояния света памятью на основе атомной частотной гребёнки в кристалле ¹⁵³Eu:Y2SiO₅ как для режима с яркими импульсами, так и в однофотонном режиме. Проведена реконструкция χ-матрицы процесса, соответствующего реализованной квантовой памяти, продемонстрирована точность воспроизведения квантового состояния на уровне 80 % при максимальной эффективности около 26 %. Также показано, что память с высокой точностью сохраняет разность фаз между записываемыми импульсами, что принципиально для работы с временны ́ми кубитами.

На английском языке

Quantum memory in an Eu:YSO crystal for polarization and time-bin qubit states

Akhmedzhanov R.A., Gushchin L.A., Zelensky I.V., Kalachev A.A., Nizov V.A., Nizov N.A. and Sobgaida D.A.

We demonstrate the storage and readout of the polarization state of light using a memory based on the atomic frequency comb protocol in a ¹⁵³Eu:Y2SiO₅ crystal, both in the bright-pulse regime and at the single photon level. We reconstruct the χ-matrix of the process corresponding to our quantum memory and demonstrate the quantum state recall fidelity of about 80% at the maximum efficiency of about 26%. It is also shown that the quantum memory stores faithfully the stored pulses, which is essential for working with time-bin qubits.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2024_67_01_121

Пример ссылки для цитирования:

Ахмеджанов Р.А., Гущин Л.А., Зеленский И.В., Калачев А.А., Низов В.А., Низов Н.А., Собгайда Д.А. Квантовая память в кристалле Eu:YSO для поляризационных и временных кубитовых состояний // Изв. вузов. Радиофизика. 2024. Т. 67, № 1. C. 121–128.