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Efficient integrated quantum memory for light
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AI
DOI：10.1038/s41566-026-01845-y.png)
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摘要
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可扩展的量子网络和光子处理器的实现需要高效率的集成光子存储器，但目前的集成系统存储效率已被限制在27.8%以下。在此，我们演示了基于稀土离子掺杂晶体与阻抗匹配微腔耦合的高效集成量子存储器，实现了两种新型架构：与基于光纤的微腔集成的200μm薄Eu3+:Y2SiO5膜，以及使用飞秒激光器制造基于波导的腔体。我们的方法实现了可靠的集成量子存储，记录效率分别为弱相干脉冲的80.3(7)%和电信级触发单光子的69.8(1.6)%，同时存储20个时序模式，平均效率为51.3(2)%。此外，薄膜Eu3+:Y2SiO5架构通过可变应变实现了光谱可调的高效量子存储，为量子网络提供了灵活的接口。通过结合高效率、大多模容量和可调性，我们的器件为可扩展量子中继器和芯片级光子处理器奠定了通用的硬件基础。基于151Eu3+:Y2SiO5晶体与阻抗匹配光学腔耦合的集成量子存储器得到演示。对于弱相干脉冲和电信级触发单光子，分别实现了80.3%和69.8%的多路复用量子存储效率。
Keyword:
Micro-optics
Quantum information
Quantum optics
Physics
general
Applied and Technical Physics
Quantum Physics
期刊
IF:
32.9
论文数:
4.3K
被引数:
6.1W
机构
引用论文
Efficient cavity-assisted storage of photonic qubits in a solid-state quantum memory.png)
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