面向量子光子网络的可扩展离子-腔接口优化
量子物理
2023-01-23 v3 应用物理
原子物理
摘要
在面向量子网络应用的离子-腔接口设计优化中，由于众多相互竞争的品质因数与高度相互依赖的设计约束（其中许多呈现可通过投入工程时间加以改善的“软限制”），会出现诸多困难。本工作中我们提出一种系统化的方法来解决该问题，其提供了识别高效且鲁棒工作区间的手段，并阐明设计过程中的权衡，使工程努力可集中于最敏感与最关键的参数。我们表明，在许多相关情形下，可近似地将协作度（cooperativity）的几何方面与同原子系统及镜面本身相关的方面分离，极大简化优化流程。尽管我们的优化方法可应用于大多数工作区间，此处我们考虑适用于典型离子囚禁实验且镜面存在显著横向失准的腔。我们发现，即便镜面失准达数微米，腔仍能提供极高的光子提取效率，这为大规模量子网络中离子-腔接口的可扩展生产提供了一条诱人途径。
引用
@article{arxiv.2112.05795,
title = {Optimisation of Scalable Ion-Cavity Interfaces for Quantum Photonic Networks},
author = {Shaobo Gao and Jacob A. Blackmore and William J. Hughes and Thomas H. Doherty and Joseph F. Goodwin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.05795},
year = {2023}
}