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Erhan Saglamyurek1, Neil Sinclair, Jeongwan Jin

  • 1Institute for Quantum Information Science, and Department of Physics and Astronomy, University of Calgary, 2500 University Drive NW, Calgary, Alberta T2N 1N4, Canada.

Nature
|January 14, 2011
PubMed
Resumen
Este resumen es generado por máquina.

Los investigadores demuestran una nueva memoria cuántica capaz de almacenar y recuperar el entrelazamiento fotón-fotón. Este avance en la tecnología de comunicación cuántica utiliza una guía de onda de niobato de litio dopado con tulio, allanando el camino para las redes cuánticas avanzadas.

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Área de la Ciencia:

  • Ciencias de la información cuántica Ciencias de la información cuántica.
  • Física del estado sólido Física del estado sólido
  • La óptica cuántica es una óptica cuántica.

Sus antecedentes:

  • La transferencia reversible de estados cuánticos entre la luz y la materia es crucial para la comunicación cuántica.
  • Las memorias cuánticas deben preservar el entrelazamiento durante el almacenamiento para aplicaciones como repetidores y redes cuánticas.
  • Los protocolos de memoria cuántica existentes tienen limitaciones en el ancho de banda espectral.

Objetivo del estudio:

  • Para demostrar la transferencia reversible del entrelazamiento fotón-fotón en el entrelazamiento entre un fotón y la excitación atómica.
  • Desarrollar una memoria cuántica de banda ancha con mayor aceptación espectral.
  • Evaluar las capacidades de preservación del entrelazamiento de la memoria cuántica desarrollada.

Principales métodos:

  • Utilizó una guía de onda de niobato de litio dopado con tulio.
  • Empleó un protocolo de memoria cuántica de fotones y eco.
  • Aumento de la aceptación del espectro de 100 MHz a 5 GHz.
  • Evaluación de la preservación del entrelazamiento a través de violaciones de la desigualdad de Bell y comparación del entrelazamiento antes y después del almacenamiento.

Principales resultados:

  • Se logró la transferencia reversible del entrelazamiento fotón-fotón en el entrelazamiento de excitación atómica fotón-colectivo.
  • Demostró un aumento significativo en la aceptación del espectro a 5 GHz.
  • Las violaciones de la desigualdad de Bell y la comparación del entrelazamiento confirmaron un proceso de mapeo casi perfecto, dentro del error estadístico.
  • Desarrolló un dispositivo de memoria cuántica integrado de banda ancha.

Conclusiones:

  • La memoria cuántica de banda ancha desarrollada almacena y recupera con éxito el entrelazamiento con alta fidelidad.
  • Este dispositivo integrado de niobato de litio simplifica la coincidencia de frecuencias para las interfaces de comunicación cuántica.
  • El avance trae redes totalmente habilitadas cuánticamente más cerca de la realidad.