Optical investigations of coherence and relaxation dynamics of a thulium-doped yttrium gallium garnet crystal at sub-kelvin temperatures for optical quantum memory
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Rare-earth ion-doped crystals are of great interest for quantum memories, a central component in future quantum repeaters. To assess the promise of 1 <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mrow> <mml:mi mathvariant="normal">%</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> Tm 3+ -doped yttrium gallium garnet (Tm:YGG), we report measurements of optical coherence and energy-level lifetimes of its 3 H <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mrow/> <mml:mn>6</mml:mn> </mml:msub> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mo>↔</mml:mo> <mml:msup> <mml:mo> </mml:mo> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> H 4 transition at a temperature of around 500 mK and various magnetic fields. Using spectral hole burning (SHB), we find hyperfine ground-level (Zeeman level) lifetimes of several minutes at magnetic fields of less than 1000 G. We also measure coherence time exceeding one millisecond using two-pulse photon echoes. Three-pulse photon echo and SHB measurements reveal that due to spectral diffusion, the effective coherence time reduces to a few µ s over a timescale of around two hundred seconds. Finally, temporal and frequency-multiplexed storage of optical pulses using the atomic frequency comb protocol is demonstrated. Our results suggest Tm:YGG to be promising for multiplexed photonic quantum memory for quantum repeaters.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».