单光子控制的单原子开关实现单光子全光路由
量子物理
2015-01-08 v1 原子物理
光学
摘要
量子网络的前景（其中量子信息由光子电路中的单光子承载）长期以来一直是实现单光子全光路由努力的驱动力。在此，我们实现了此类光子电路的最基本单元：一种单光子激活开关，能够将光子从其两个输入中的任意一个路由到其两个输出中的任意一个。我们的器件基于耦合至光纤耦合、芯片基微谐振器的单个Rb 原子，且完全为全光操作，除光纤内单光子脉冲外无需其他场。控制脉冲的非经典统计证实，单个反射光子可将开关从高反射率（65%）切换至高透射率（90%），每次切换事件平均消耗约 1.5 个控制光子（包含线性损耗约为 3 个）。由于控制光子和目标光子均位于光纤内且实际上完全相同，该方案与可扩展的量子信息处理架构兼容。
引用
@article{arxiv.1405.0937,
title = {All-Optical Routing of Single Photons by a One-Atom Switch Controlled by a Single Photon},
author = {Itay Shomroni and Serge Rosenblum and Yulia Lovsky and Orel Bechler and Gabriel Guendelman and Barak Dayan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1405.0937},
year = {2015}
}