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通过空间复用腔产生具有毫秒级寿命且高可检索的原子-光子纠缠

量子物理 2023-01-25 v2 光学

摘要

与光子量子比特纠缠的量子比特存储器是远距离量子中继器的构建模块。通过向光晶格原子施加双激光束,已实现腔增强且长寿命的自旋波-光子纠缠。然而,由于两束光的交叉读出,自旋波量子比特的检索效率在所有存储时间下均比单模自旋波降低四分之一。在此,通过将冷原子耦合到基于偏振干涉仪的腔的两个模式中,我们在腔增强且长寿命的原子-光子纠缠中实现了完美的量子比特检索。对冷原子施加写入激光束,随后我们创建了一种对磁场不敏感的自旋波量子比特,其与编码在干涉仪两臂上的光子量子比特纠缠。该自旋波量子比特由读取光束检索,从而避免了交叉读出。我们的实验展示了在 50%50\% 本征量子比特检索效率下 540μ540\mus 的存储时间,比最佳报道结果长 13.513.5 倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.05794,
  title  = {Generation of highly retrievable atom photon entanglement with a millisecond lifetime via a spatially multiplexed cavity},
  author = {Minjie Wang and Shengzhi Wang and Tengfei Ma and Ya Li and Yan Xie and Haole Jiao and Hailong Liu and Shujing Li and Hai Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.05794},
  year   = {2023}
}