Storage of Single Photons in Atomic Vapor

原子蒸气中单光子的存储

基本信息

  • 批准号:
    5453504
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    德国
  • 项目类别:
    Research Grants
  • 财政年份:
    2005
  • 资助国家:
    德国
  • 起止时间:
    2004-12-31 至 2009-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In this proposal we exploit the potential of long-living coherent spin-excitations in hot atomic vapor as a storage medium for photonic quantum states. This idea may lead to an interface between quantum information encoded in stationary (atomic) and flying (photonic) qubits. By use of electromagnetically induced transparency, 133Cs vapor looses its opaqueness for a particular electronic transition, accompanied by a steep slope in the index of refraction. Single photons, emitted on this transition, will be slowed down to group velocities of a few hundred meters per second. These photons can be generated either by a source for single photons based on quantum dot emission existing in our lab or by narrow-bandwidth parametric down-conversion.In the field of quantum information, the fundamental interest in single photon storage is stimulated by theoretical research on quantum repeaters that may help to increase the communication range of fiber-based quantum cryptographic systems limited to about 150 km today. Other applications of this storage device cover entanglement transfer from photons to collective atomic states, shape control of photon wave packets, and experiments in non-linear optics.
在这个方案中,我们利用热原子蒸气中的长寿命相干自旋激发作为光子量子态的存储介质。这个想法可能会导致在静止(原子)和飞行(光子)量子比特中编码的量子信息之间的接口。通过使用电磁感应透明性,133 Cs蒸气对于特定的电子跃迁失去了其不透明性,伴随着折射率的陡峭斜率。在这种跃迁中发射的单光子将被减慢到每秒几百米的群速度。这些光子可以通过我们实验室现有的基于量子点发射的单光子源产生,也可以通过窄带参量下转换产生。在量子信息领域,量子中继器的理论研究激发了人们对单光子存储的基本兴趣,这可能有助于增加目前仅限于150 km的基于光纤的量子密码系统的通信范围。这种存储设备的其他应用包括从光子到集体原子态的纠缠转移,光子波包的形状控制以及非线性光学实验。

项目成果

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  • 资助金额:
    --
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  • 批准号:
    532847-2019
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Postdoctoral Fellowships
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