按需 Zeeman 核频率梳量子存储
量子物理
2025-08-27 v1
摘要
新兴的硬 X 射线-核子界面相对于传统的光-原子界面具有独特的优势，适用于室温下固态量子信息处理，包括较低的背景噪声、更紧凑的聚焦以及异常高的共振质量。利用此类界面，最近实现了一个重要里程碑：首次在硬 X 射线范围内实现核量子存储器 [S. Velten 等人，硬 X 射线光子波包的核量子存储器，Sci. Adv. 10, eadn9825 (2024)]，采用 Doppler 频率梳协议。然而，该方法依赖于多个核吸收器的同步机械运动，对于按需光子检索存在实验挑战。我们提出一种基于在单个固定的固态核吸收器内反转外部磁场方向的按需硬 X 射线量子存储方案。该方案以 6.2 keV 能量下 1.41-μs 单光子波包在 Ta 金属箔中存储超过 10 μs 为例，为首次实现按需硬 X 射线光子存储的可行路径。
引用
@article{arxiv.2508.18645,
title = {On-Demand Zeeman Nuclear Frequency Comb Quantum Memory},
author = {Yanli Shi and Xiwen Zhang and Yuri Shvyd'ko and Olga Kocharovskaya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.18645},
year = {2025}
}