一种用于多路复用量子节点近红外波段的薄膜锂镎平台
光学
2024-05-08 v1 应用物理
量子物理
摘要
实际的量子网络将需要由众多存储量子比特组成的量子节点。这进而会增加控制每个量子比特所需光子电路的复杂性，并需要策略性地对存储单元进行多路复用，以克服其跃迁频率的非均匀分布。可在可见光至近红外（VNIR）波段工作并与领先量子存储系统的跃迁频率相匹配的集成光子学平台，可为解决这些需求提供方案。本文实现了一款满足这些要求的VNIR薄膜锂镎（TFLN）集成光子平台，其关键组件包括低损耗耦合器（< 1 dB/facet）、开关（> 20 dB 消光）以及高带宽电光调制器（> 50 GHz）。通过这些器件，我们演示了高效且连续波兼容的频率移位（> 50% 效率，15 GHz）以及通过嵌套式调制器结构实现的激光幅度与频率的同步控制。最后，我们指出了使用所示演示的TFLN组件进行量子存储器多路复用的体系结构，并概述了该平台如何使与单个存储节点相比的纠缠率提升约两个数量级。我们的结果表明，TFLN能够满足大规模量子节点所需的性能和可扩展性基准。
引用
@article{arxiv.2405.03912,
title = {A Thin Film Lithium Niobate Near-Infrared Platform for Multiplexing Quantum Nodes},
author = {Daniel Assumpcao and Dylan Renaud and Aida Baradari and Beibei Zeng and Chawina De-Eknamkul and C. J. Xin and Amirhassan Shams-Ansari and David Barton and Bartholomeus Machielse and Marko Loncar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.03912},
year = {2024}
}