利用长寿命惰性气体自旋的光学量子存储器优化策略
量子物理
2025-12-30 v3 原子物理
摘要
惰性气体的核自旋展现出极长的相干时间，并有可能作为量子信息的长寿命存储媒介。我们分析并比较了将光的量子态映射到惰性气体集体自旋态上的两种机制的性能。第一种机制利用与亚稳态惰性气体原子电子自旋态的碰撞交换，第二种依赖于与基态碱金属原子的自旋交换碰撞。我们使用紧凑模型描述了基于这两种机制的光学量子存储器的运行，并研究了优化存储器存储效率的策略。通过数值模拟，我们确定了针对具有不同信号带宽与电子自旋弛豫率的光学信号进行存储的最优序列。本工作凸显了在常温条件下利用惰性气体作为长寿命量子存储器的两种方法的定性差异，并勾勒出它们预期高效的参数区间。
引用
@article{arxiv.2007.08770,
title = {Optimal Strategies for Optical Quantum Memories Using Long-Lived Noble-Gas Spins},
author = {Or Katz and Eran Reches and Roy Shaham and Eilon Poem and Alexey V. Gorshkov and Ofer Firstenberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.08770},
year = {2025}
}