Lanthanide‐Based Quantum Optical Materials
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Quantum optical materials are fundamental infrastructure to realize emerging quantum technologies for quantum communication, quantum computation, quantum memory, and sensing. Among the wide range of solid‐state platforms explored, lanthanide‐based systems stand out for their ability to combine atomic‐like coherence with the scalability of condensed matter. The shielded 4f orbitals of lanthanide ions yield long‐lived radiative transitions, narrow homogeneous linewidths, and rich hyperfine structures that support optical and spin coherence extending from milliseconds to hours. These intrinsic properties, combined with the versatility of host environments—from bulk crystals and thin films to fibers and nanocrystals—enable lanthanides to address three pillars of quantum optics: collective emission, single‐ion emission, and ensemble‐based quantum memories. Recent experiments have demonstrated room‐temperature superfluorescence in nanocrystals, single‐ion emission in the telecom band, and quantum memories with record‐setting storage times and efficiencies. Here, a critical review of these advances, emphasizing how control parameters such as host lattice, isotopic purification, dopant concentration, and photonic integration govern performance metrics of lanthanide‐based quantum optical materials, is provided. By analyzing the state‐of‐the‐art of lanthanides for quantum optics and envisioning the potential future directions, the principles to design lanthanide‐based materials as indispensable building blocks for scalable, application‐driven quantum technologies are aimed to highlight.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,009 | 0,002 |
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; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».