Coherence time limit of the biphotons generated in a dense cold atom cloud.
Coherence time limit of the biphotons generated in a dense cold atom cloud.
复制标题
致密冷原子云中产生的双光子的相干时间极限
DOI：
10.1038/srep09126
复制
发表时间：
2015-03-17
影响因子：
4.6
通讯作者：
Zhang W
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Han Z;Qian P;Zhou L;Chen JF;Zhang W
窄带宽、长相干时间的双光子可以增强光与原子的相互作用，从而导致光子与原子量子比特之间的强耦合，这种强耦合在量子信息处理、量子存储和通信中是非常理想的。本文报道了在致密冷原子云中自发四波混频产生的窄带双光子，相干时间为2.34μS，其中反斯托克斯光子通过一个箭头电磁诱导透明窗口。据我们所知，这是迄今为止获得的双光子相干时间的最好记录。详细分析了限制相干时间的一些因素。我们发现EIT相干性在决定成对光子的相干性时间中起着至关重要的作用。EIT的退相率是相干时间的极限，进一步提高100 kHz以下的退相率，可以实现10微秒以上的超长相干时间。
Biphotons with narrow bandwidth and long coherence time can enhance light-atominteraction, which leads to strong coupling between photonic and atomic qubits.Such strong coupling is desirable in quantum information processing, quantumstorage and communication. In particular, paired photons with a long coherencetime over submicroseconds facilitate the direct manipulation of biphoton wavefunction.In this paper, we report the narrow-band biphotons with a coherence time of2.34 μs generated from spontaneous four-wave mixing (SFWM)in a dense cold atom cloud, in which the anti-Stokes photons go through anarrow electromagnetically-induced transparency (EIT) window. In our knowledge,this is the best record of coherence time for paired photons achieved so far.A number of factors limiting the coherence time are analyzed in detail. Wefind the EIT coherence plays an essential role in determining the coherencetime for paired photons. The EIT dephasing rate is the ultimate limit to thecoherence time and an ultra-long coherence time above ten microseconds ispossible by further improvement of the dephasing rate below 100 kHz.
登录
查看更多内容
影响因子：
8.6
作者：
Kuklewicz, Christopher E.;Wong, Franco N. C.;Shapiro, Jeffrey H.
通讯作者：
Shapiro, Jeffrey H.
影响因子：
3.8
作者：
Neergaard-Nielsen, J. S.;Nielsen, B. Melholt;Polzik, E. S.
通讯作者：
Polzik, E. S.
影响因子：
3.8
作者：
Zhou, Shuyu;Zhang, Shanchao;Du, Shengwang
通讯作者：
Du, Shengwang
影响因子：
8.6
作者：
Matsukevich, DN;Chanelière, T;Kuzmich, A
通讯作者：
Kuzmich, A
影响因子：
8.6
作者：
Fekete, Julia;Rielaender, Daniel;de Riedmatten, Hugues
通讯作者：
de Riedmatten, Hugues