Forskere opnår on-demand-lagring i integreret solid state-kvantehukommelse
Figur 1 (a) Niveaustruktur af 151 Eu 3 + ioner ved nul magnetisk felt. (b) Diagram over den eksperimentelle opsætning. De akustiske optiske modulatorer mærket som AOM 1 og AOM 2 anvendes til at generere forberedelses- og inputstrålerne. Indgangs- og forberedelsesstrålerne kombineres af en strålesplitter (BS) med et refleksions-til-transmissionsforhold på 90 ∶ 10. Den kombinerede stråle kobles til bølgelederen og opsamles derefter i en single-mode fiber med en linsegruppe. Den mekaniske lukker 1 og lukker 2 sikrer, at detektoren med en enkelt foton er beskyttet mod det stærke forberedelseslys. Indsats:ovenfra af on-chip-kvantehukommelsen under et mikroskop. Seks spor fremstilles på prøven med en afstand på 23 μ m, danner fem bølgeledere af type IV. Den centrale med det mindste indsættelsestab bruges til kvantelagring. Sølvlinjer giver det elektriske felt til kontrol af lagringstid. FC:Fiberkobling, HWP:halvbølge plade. Fys. Lett. 125, 260504
Forskere fra CAS Key Laboratory of Quantum Information fra University of Science and Technology of China (USTC) fra det kinesiske videnskabsakademi har demonstreret on-demand-lagring af fotoniske qubits i en integreret solid-state kvantehukommelse for første gang. Dette værk blev offentliggjort i Fysik Review Letters .
Kvantehukommelse er kerneteknologien til opbygning af store kvantenetværk. Quantum repeaters eller quantum harddiske, baseret på kvanteminder, effektivt kan overvinde fotontab i kanalen, dermed forlænges arbejdsafstanden for kvantenetværk.
On-demand-lagring kræver bestemmelse af lagringstiden, efter at foton er blevet absorberet af kvantehukommelsen, hvilket er afgørende for kvante netværk. Imidlertid, integrerede solid-state kvantehukommelser, der hidtil er demonstreret, er alle baseret på atomfrekvenskammen (AFC) -skemaet med en forudbestemt lagringstid.
For at opnå on-demand opbevaring, forskerne vedtog et modificeret kvantehukommelsesskema:Stark-moduleret AFC-skema. De brugte Stark-effekten til at manipulere udviklingen af sjældne jordarters ioner i realtid ved at indføre to elektriske pulser til at styre lagringstiden for kvantehukommelsen.
Forskerne brugte først et femtosekund laser mikromaskinering (FLM) system til at fremstille optiske bølgeledere på overfladen af en europium-dopet yttriumsilikatkrystal, og derefter placeret to on-chip elektroder på begge sider af de optiske bølgeledere, så lagringstiden kunne styres i realtid med en transistor-transistor logik (TTL) -kompatibel spænding. Indsættelsestabet af den optiske bølgeleder var under 1 dB, som i øjeblikket er den bedste værdi rapporteret for integrerede solid-state kvantehukommelser.
De demonstrerede on-demand-lagring af time-bin qubits med en sådan integreret solid-state kvantehukommelse, med en lagertrohed på 99,3%± 0,2%. Dette resultat er tæt på den bedste opbevaringstrohed opnået med i bulk -krystaller (99,9%, PRL108, 190505), som også blev rapporteret af den samme forskningsgruppe i 2012. High fidelity angiver pålideligheden af denne integrerede kvantehukommelse.
Dette arbejde er af stor betydning for at opbygge kvantehukommelse med stor kapacitet og opbygge kvantenetværk.
Varme artikler
-
FlatScope:Team designer linsefrit fluorescerende mikroskopFlatScope udvikles på Rice University til brug som et fluorescerende mikroskop, der er i stand til at fange tredimensionelle data og producere billeder fra hvor som helst inden for synsfeltet. Kredit: -
Brug af hastighedsinducerede akustiske oscillationer som en standard lineal ved kosmisk daggryBillede, der viser et udsnit af det simulerede 21-cm kort under kosmisk daggry, hvor de blå og røde pletter (som angiver 21 cm absorption og emission) fortrinsvis er adskilt af 150 Mpc, længden af v -
Store opgraderinger af partikeldetektorer og elektronik forbereder CERN -eksperiment til at streame …Kenneth Read led design, fremstilling og samling af ALICEs opgraderede elektronikhardware. Kredit:Baggrund:CERN. Forgrund:Oak Ridge National Laboratory, US Department of Energy; fotograf Carlos Jones, -
Energi-genopretning lineær accelerator foreslået til næste generations fysikforskningMuligt layout af en energigendannelseslinac (ERL) elektron-positron-kollider. Stråler af elektroner og positroner ville hver især blive accelereret i etaper i løbet af fire passager gennem to superled
- Vulkanudbrud påvirkede Islands omvendelse til kristendommen
- Den første af sin slags platform sigter mod hurtigt at fremme proteser
- Chile, Argentina forbereder sig på en spektakulær solformørkelse
- Maskinlæring kan øge proteinproduktionen til bedre lægemidler
- Storbritannien bliver det første land, der erklærer en klimanødsituation
- Bygge mursten på månen fra månestøv