亚开尔文温度下用于量子信号处理的稀土离子掺杂波导的特性

我们表征了Ti$^{4+}$:LiNbO$_{3}$波导中Tm$^{3+}$在795 nm $^3$H$_6$ to $^3$H$_4$跃迁在低至800 mK温度下的性质。相干和超精细布居寿命——分别高达117 $\mu$s和2.5小时——比3 K时至少大十倍，且与类似条件下块体Tm$^{3+}$:LiNbO$_{3}$晶体中观察到的结果相当。我们还发现了与块体相当的跃迁偶极矩。最后，我们在消失背景上制备了精细度$>$2、带宽0.5 GHz的原子频率梳。这些结果证明了使用工业标准Ti扩散在LiNbO$_3$中制造的稀土掺杂波导适用于片上量子应用。