Оптическая квантовая память на атомных ансамблях: физические принципы, эксперименты и возможности применения в квантовом повторителе

С.А. Моисеев^†^а, М.М. Миннегалиев^а, К.И. Герасимов^а, Е.С. Моисеев^а, А.Д. Деев^б, в, Ю.Ю. Балега^г
^аКазанский квантовый центр, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева, ул. К. Маркса 10, Казань, 420111, Российская Федерация
^бМосковский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет), Институтский пер. 9, Долгопрудный, Московская обл., 141701, Российская Федерация
^вАО Центр Исследований и Разработок, АО ЦИР, Большой Балканский переулок 20, Москва, 129090, Российская Федерация
^гРоссийская академия наук, Институт БРИКС по изучению сетей будущего, Китай·Шэньчжэнь

Изложены физические принципы оптической квантовой памяти на атомных ансамблях с ориентацией на протоколы, которые были успешно экспериментально реализованы. Среди рассматриваемых протоколов наибольшее внимание уделяется закономерностям квантовой памяти на медленном свете и фотонном эхе и на их реализации в кристаллах, активированных редкоземельными ионами, обладающих большим временем жизни квантовой когерентности на оптических и спиновых переходах. Анализируются подходы и проблемы в достижении высокой эффективности и других практически значимых параметров квантовой памяти в реальных условиях проведения эксперимента. Обсуждаются пути дальнейшего совершенствования оптической квантовой памяти и возможности её применения в создании оптического квантового повторителя.

Текст pdf (582 Кб)

Скачивая файл я соглашаюсь с условиями использования.

English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2024.06.039694

Ключевые слова: оптическая квантовая память, двух- и трёхуровневые атомные ансамбли, оптическая и спиновая когерентность, электромагнитно-индуцированная прозрачность, нерезонансный рамановский переход, расщепление Аутлера Таунса, фотонное эхо, кристаллы с редкоземельными ионами, квантовый повторитель
PACS: 03.67.−a, 42.40.Md, 42.50.Ex (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2024.06.039694
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2025/5/a/
Web of Science

001524725300001
Scopus

2-s2.0-105008976012
ADS NASA

2025PhyU...68..431M
Цитата: Моисеев С А, Миннегалиев М М, Герасимов К И, Моисеев Е С, Деев А Д, Балега Ю Ю "Оптическая квантовая память на атомных ансамблях: физические принципы, эксперименты и возможности применения в квантовом повторителе" УФН 195 455–477 (2025)

BibTexBibNote ® (generic)

BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Русский

English

TY JOUR
TI Optical quantum memory in atomic ensembles: physical principles, experiments, and potential of application in a quantum repeater
AU Moiseev, S. A.
AU Minnegaliev, M. M.
AU Gerasimov, K. I.
AU Moiseev, E. S.
AU Deev, A. D.
AU Balega, Yu. Yu.
PB Uspekhi Fizicheskikh Nauk
PY 2025
JO Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JF Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JA Usp. Fiz. Nauk
VL 195
IS 5
SP 455-477
UR https://ufn.ru/ru/articles/2025/5/a/
ER https://doi.org/10.3367/UFNr.2024.06.039694

Поступила: 24 апреля 2024, одобрена в печать: 10 июня 2024

English citation: Moiseev S A, Minnegaliev M M, Gerasimov K I, Moiseev E S, Deev A D, Balega Yu Yu “Optical quantum memory in atomic ensembles: physical principles, experiments, and potential of application in a quantum repeater” Phys. Usp. 68 431–451 (2025); DOI: 10.3367/UFNe.2024.06.039694