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.

Адрес для корреспонденции: ^†s.a.moiseev@kazanqc.org
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/
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

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 (5) (2025); DOI: 10.3367/UFNe.2024.06.039694