Study of the Effectiveness of a Fast Quantum Memory Protocol on a Single Atom in a Resonator Under Conditions of an Optimized Control Field

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

A quantum memory scheme on a separate three-level atom in a high-quality resonator is theoretically investigated. The influence of atomic relaxation and resonator losses on the efficiency of photon loading into long-lived atomic states is investigated. The obtained results show the possibility of choosing a new optimal time shape of the controlling laser pulse, which allows achieving a loading efficiency of 31.1% in the non-adiabatic mode of photon-atom interaction using experimentally implemented parameters of the quantum memory scheme.

Sobre autores

Yu. Kharlamova

Kazan National Research Technical University named after A.N. Tupolev -KAI

Autor responsável pela correspondência
Email: info@kai.ru
10, K. Marx, Kazan, 420111, Russian Federation

Bibliografia

  1. Kimble H. J. Source of hidden correlations in quantum mechanics /H.J. Kimble // Nature . – 2008 . – V. 453 . – P. 1023.
  2. Ritter S. An elementary quantum network of single atoms in optical cavities /S. Ritter et al.// Nature . – 2012 . – V. 484 . – P. 195379.
  3. Xu F. Quantum communication with photonic qubits / F. Xu et al. // Reviews of Modern Physics . – 2020 . – V. 92 . – P. 025002.
  4. Nguyen C.T. On-demand quantum state transfer between distant atomic ensembles / C.T. Nguyen et al. // Physical Review Letters . – 2019 . – V. 123 . – P. 183602.
  5. Cirac J.I. Quantum state transfer and entanglement distribution among distant nodes in a quantum network / J.I. Cirac et al. // Phys. Rev. Lett . – 1997 . – V. 78. –P.3221.
  6. Bhaskar M.K. Experimental demonstration of memory-enhanced quantum communication /М.K. Bhaskar et al. // Nature . – 2020 . – V. 580 . – P. 60 –64.
  7. Meher N. A review on quantum information processing in cavities / N. Meher, S. Sivakumar // The European Physical Journal Plus . – 2022 . – V. 137.
  8. Giannelli L. Optimal storage of a single photon by a single intra-cavity atom / L. Giannelli et al. // New J. Phys . – 2018 . – V. 20 . – P. 105009.
  9. Körber M. Decoherence-protected memory for a single-photon qubit / M. Körber et al. // Nature Photonics . – 2018 . – V.12 . – P. 18-21.
  10. Macha T. Nonadiabatic storage of short light pulses in an atom-cavity system / T. Macha et al. // Phys. Rev. A . – 2020 . – V. 101 . – P. 053406.
  11. Fleischhauer M. How to trap photons? Storing single-photon quantum states in collective atomic excitations / M. Fleischhauer et al. // Optics Communications . – 2000 . – V.179 . – P.395 -410.
  12. Jalali B. Silicon Photonics / B. Jalali et al. // Journal of Lightwave Technology . –2006 . – V. 24 . – P. 4600 -4615.
  13. A. Lim et al. Review of silicon photonics foundry efforts // IEEE Journal of selected topics in quantum electronics . – 2014 . – V.20. – P.405 -416.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Declaração de direitos autorais © Kharlamova Y.A., 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».