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频率复用光子的量子存储:显示非经典关联的电信 C 带光子

量子物理 2025-11-24 v1

摘要

复用是提高量子通信中纠缠分发速率的关键技术。频率复用为大规模量子网络提供了有前景且可扩展的路径。进一步的进展需要增加频率模式的数量,并开发与之兼容的宽带光子对源和量子存储器。本文报道了将一种基于腔增强的自发参量下转换源集成到电信 C 带的频率复用原子频率梳存储器的结果。该玻璃腔源同时在606 nm和1550 nm共振,产生非伽玛光子对,表现出聚类频率梳光谱。原子频率梳存储器在镱硅酸盐掺氦稀土晶体中实现,提供了最多83个频率模式,间隔为123 MHz,使606 nm信号光子的宽带存储成为可能。通过滤除主簇,我们获得了 32.7±4.832.7 \pm 4.8 个有效模式,经 coincidence 测量确认。重要的是,我们在存储后观察到强烈的非经典关联,交叉相关值 gs,i(2)=8.1±0.7g_{s,i}^{(2)} = 8.1\pm0.7。我们的实验结果表明,将腔增强光子对源与稀土离子掺杂固态存储器集成是可行的。该集成揭示了对于可扩展量子网络至关重要的高频率复用性。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.16977,
  title  = {Quantum Storage of Frequency-Multiplexed Photons Exhibiting Nonclassical Correlations with Telecom C-Band Photons},
  author = {Hiroki Tateishi and Daisuke Yoshida and Tomoki Tsuno and Takuto Nihashi and Ryoma Komatsudaira and Daisuke Akamatsu and Feng-Lei Hong and Koji Nagano and Tomoyuki Horikiri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.16977},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, 4 figures,