用于电信量子技术的 Er$^{3+}$:Y$_2$O$_3$ 陶瓷的光学相干性

我们报道了在毫开尔文温度下 Er$^{3+}$:Y$_2$O$_3$ 陶瓷 580 $\pm$ 20 Hz 的光学均匀线宽，这是迄今为止稀土掺杂陶瓷中最窄的。我们展示了在毫秒时间尺度上 $\sim$2 kHz 的缓慢谱扩散。光学相干性与谱扩散的温度、场依赖性揭示了剩余的退相干机制为多晶晶界中的弹性两能级系统以及 Er$^{3+}$ 与核自旋的超超精细相互作用。此外，我们进行了光谱烧孔并测得长达 5 s 的孔寿命。这些光谱结果使 Er$^{3+}$:Y$_2$O$_3$ 陶瓷成为电信量子存储器与光-物质界面的有前景候选者。