Long-Lived Solid-State Optical Memory for High-Rate Quantum Repeaters
Notice bibliographique
Résumé
We argue that long optical storage times are required to establish entanglement at high rates over large distances using memory-based quantum repeaters. Triggered by this conclusion, we investigate the $795.325\text{ }\text{ }{\mathrm{nm}}^{3}$ ${\mathrm{H}}_{6}\ensuremath{\leftrightarrow}{^{3}\mathrm{H}}_{4}$ transition of $\mathrm{Tm}:{\mathrm{Y}}_{3}{\text{Ga}}_{5}{\mathrm{O}}_{12}$ (Tm:YGG). Most importantly, we find that the optical coherence time can reach 1.1 ms, and, using laser pulses, we demonstrate optical storage based on the atomic frequency comb protocol during up to $100\text{ }\text{ }\ensuremath{\mu}\mathrm{s}$ as well as a memory decay time ${T}_{m}$ of $13.1\text{ }\text{ }\ensuremath{\mu}\mathrm{s}$. Possibilities of how to narrow the gap between the measured value of ${T}_{m}$ and its maximum of $275\text{ }\text{ }\ensuremath{\mu}\mathrm{s}$ are discussed. In addition, we demonstrate multiplexed storage, including with feed-forward selection, shifting and filtering of spectral modes, as well as quantum state storage using members of nonclassical photon pairs. Our results show the potential of Tm:YGG for creating multiplexed quantum memories with long optical storage times, and open the path to repeater-based quantum networks with high entanglement distribution rates.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».