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単一光子キュービットのためのデコヒーレンス抑制メモリー

Nature Photonics 12, 1 doi: 10.1038/s41566-017-0050-y

量子ネットワークでの分散量子計算は、キュービットを保存でき、フォトニックリンクを介して、静止した長寿命のネットワークノード間で効率よく交換できるという考えに基づいている。長寿命のキュービットが観測され、非キュービット励起が記憶されているが、光・物質インターフェースによる光子キュービットの長寿命の貯蔵と効率的な読み出しは、未解決の課題である。今回我々は、高フィネス光共振器と結合した単一原子に基づく、量子メモリーについて報告する。我々は、光・物質結合の強いインターフェース基底と低デコヒーレンスのメモリー基底の間でキュービットを写すことによって、22％の時間非依存貯蔵・読み出し効率で、100 msを超えるコヒーレンス時間を達成している。コヒーレンス時間は2桁の改善に相当するため、コヒーレンス時間が地球規模の量子インターネットにおける直接キュービットテレポーテーションに必要な下限を超える、効率の良い光子キュービットメモリーが実現される。
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