UNIVERSITY OF CALGARY Toward Practical Solid-State Based Quantum Memories
Notice bibliographique
Résumé
Quantum information processing promises to have transformative impacts on information and communication science and technology. Photonic implementation of quantum information pro-cessing is among successful candidates for implementation of quantum computation and is an essential part of quantum communication. Linear optical quantum computation, specifically the KLM scheme [1], and quantum repeaters [2, 3] are prominent candidates for practical photonic quantum computation and long-distance quantum communication. Quantum memories for photons are key elements for any practical implementation of these schemes. Practical quantum memories require theoretical and experimental investigations into quantum memory protocols and physical systems for implementations. The present thesis is focused on studying new approaches toward practical solid-state based quantum memories. First, I present a proposal for a new quantum memory protocol called the controllable-dipole quantum memory [4]. It represents a protocol, in a two-level system, without any optical control that is shown to be equivalent to the Raman type-quantum memory. Then I include our studies on the quantum memory based on the refractive index modulation of the host medium [5]. It is shown that it can resemble the gradient echo quantum memory without a spatial gradient in the external field. These two protocols can be implemented in rare-earth doped crystals. With regards to using new physical systems, I present a proposal based on nitrogen vacancy centers [6]. This may pave the way toward micron-scale on-chip quantum memories that may contribute to the implementation of integrated quantum photonics. Finally, I studied the precision requirements for the spin echo technique [7]. This technique is necessary to extend the storage time in solid-state quantum memories, in which the coherence times are limited by spin inhomogeneous broadening. i List of published papers and papers to be submitted
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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 | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,002 |
| Communication savante | 0,004 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,005 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,043 | 0,009 |
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 ».