单光子的延迟与偏振路由
量子物理
2019-05-30 v1
摘要
对单光子的完全控制在量子信息与量子网络中十分重要。一种便利的光子存储器件是记忆辅助量子通信与计算的关键。尽管即便简单的光纤也可作为便利且可靠的存储器件，其存储时间却被严格固定且无法调节。因此，光子存储理想上应可由外部手段（如磁场或电场控制场）主动控制。为了复用多个光子，主动路由也是可取的。此处我们展示，半导体量子点的单光子可被原子蒸气有意延迟。并且，输出路径可依据外部磁场进行选择。通过选择光子的输入偏振并调节热原子蒸气的外部磁场，基于延迟的存储可被精细调至预定值。在总体延迟 25 ns 下，我们能够精细调节超过 600 ps。依据输入偏振的不同，光子被路由至不同输出端口。实验数据被一个理论模型完全再现，该模型描述了考虑谱扩散下的群速度延迟，并考虑了原子蒸气的复折射率。本结果使得原子蒸气可用作波长选择性延迟器，并允许依据单光子的偏振与外部磁场对其进行路由。
引用
@article{arxiv.1905.12581,
title = {Delay and polarization routing of single photons},
author = {Julian Maisch and Hüseyin Vural and Michael Jetter and Peter Michler and Ilja Gerhardt and Simone Luca Portalupi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.12581},
year = {2019}
}