Cavidad de nanofibra de baja pérdida para la interfaz de qubits atómicos Yb

Área de la Ciencia:

• La óptica cuántica
• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Las cavidades ópticas son cruciales para las interacciones átomo-fotón.
• Los métodos de fabricación convencionales sufren pérdidas de absorción.
• Los átomos de iterbio son prometedores para aplicaciones cuánticas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una cavidad de nanofibra óptica de baja pérdida para una interfaz eficiente con átomos de iterbio.
• Utilizar un método modificado de calor y tracción para la fabricación de nanofibras.
• Para permitir el acoplamiento átomo-fotón en las transiciones de longitud de onda de telecomunicaciones.

Principales métodos:

• Fabricación de una cavidad de nanofibra óptica utilizando una llama de deuterio-oxígeno en el método de calor y tracción.
• La supresión de las pérdidas de absorción inducidas por el hidroxilo.
• Caracterización de las propiedades ópticas de la cavidad de nanofibra.

Principales resultados:

• Se logró una cavidad de nanofibra óptica con una pérdida intrínseca de ida y vuelta del 0,31 ± 2%.
• Se obtiene una finura de cavidad de 2,0 × 10^3.
• Cooperatividad proyectada de 90 para la interfaz con átomos de iterbio.

Conclusiones:

• La técnica desarrollada permite la fabricación práctica de interfaces átomo-fotón integradas en fibra en la banda de telecomunicaciones.
• Este avance es crítico para la comunicación cuántica escalable y la computación cuántica distribuida.
• La cavidad de nanofibra de baja pérdida es adecuada para el acoplamiento eficiente de átomos y fotones.