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欧冠下注app:铒离子有望在量子网络的构建中发挥重要作用

时间:2022/11/22 13:39:08   作者:   来源:   阅读:0   评论:0
内容摘要:量子内存是量子网络的核心部件。通过按需读取纠缠光子,可以将长距离光纤传输中的指数损耗降低为多项式损耗。为了利用现有的光纤网络构建量子网络,量子存储器必须工作在通信频带内。稀土铒离子具有独特的通信带光跃迁特性,是实现通信带量子存储的重要候选材料。但是,现有的通信频带量子存储器的读出时间是在写入光子之前预设的,因此不能按需...

量子内存是量子网络的核心部件。通过按需读取纠缠光子,可以将长距离光纤传输中的指数损耗降低为多项式损耗。为了利用现有的光纤网络构建量子网络,量子存储器必须工作在通信频带内。稀土铒离子具有独特的通信带光跃迁特性,是实现通信带量子存储的重要候选材料。但是,现有的通信频带量子存储器的读出时间是在写入光子之前预设的,因此不能按需读取。

李传峰和周宗全课题组利用激光直写技术在掺铒硅酸盐钇晶体上制备了光波导,并在波导两端直接集成了普通单模光纤。为了实现按需读取,研究团队进一步利用电子蒸发技术在波导两侧制作了片上电极,从而利用电场诱导Stark效应实时控制波导中铒离子的相干演化。通过极化铒离子的电子自旋,初始化其核自旋态,将光子存储效率提高到10.9%,比之前报道的集成通信带量子存储效率提高了5倍。电场控制的按需量子存储保真度达到98.3%,远远超过了存储效率和光子统计的经典极限。欧冠下注app

该成果实现了基于铒离子的通信波段按需量子存储,该光纤集成装置可直接与现有光纤网络连接。在经典通信领域,掺铒光纤放大器的发明使长距离光纤通信成为现实。同样,基于铒离子的量子存储也可以用来克服长距离量子通信中的指数损耗。因此,铒离子有望在量子网络的构建中发挥重要作用。


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