光学空洞における調節可能なイオン-フォトンの絡み合い
A Stute1, B Casabone, P Schindler
1Institut für Experimentalphysik, Universität Innsbruck, Technikerstraße 25, 6020 Innsbruck, Austria.
Nature
|May 25, 2012
まとめ
研究者らは,新しい空洞媒介型ラーマン変換を用いて,単一のイオンと単一の光子間の調節可能な絡み合いを実証した. この画期的な発見は,任意の2量子ビット絡み合いの状態の高精度生成を可能にすることで,量子ネットワークを進歩させています.
科学分野:
- 量子情報科学とは,量子情報科学である.
- 原子,分子,光学物理学
背景:
- 量子ネットワークは,光と物質の相互作用と量子状態の正確な制御のために,堅牢な量子インターフェースを必要とします.
- フォトンと量子記憶を絡める以前の方法は,固定された移行パラメータによって制限され,または事前に準備された重置状態が必要でした.
研究 の 目的:
- 単一のイオンと単一の光子との間の絡み合いを作るための完全に調整可能な方法を開発する.
- 量子ネットワークのための任意の2量子ビットの絡み合った状態の決定的,高信頼性生成を可能にします.
主な方法:
- 光学共振器内の単一の (40) Ca(+) イオンを使用した.
- イオンの状態とフォトンの偏振をカップリングするために,二色,空洞媒介のラマン変換を採用しました.
- 選択された2つの結合経路の相対相位と振幅を調整した.
主要な成果:
- 単一の (40) Ca(+) イオンと単一のフォトンの極化との間で完全に調整可能な絡み合いを達成しました.
- 任意の2量子ビット絡み合いの状態の決定的,高信頼性生成が実証されました.
- 穴の設定は,絡み合いのパラメータの制御を本質的に容易にしました.
結論:
- 開発された二色ラマン変換法は,多用途の量子インターフェースを作成するための有望なアプローチを提供します.
- この技術は,様々な量子メモリシステムに適用され,高度な量子ネットワークへの道を開くことができます.
