Eine Forschergruppe hat eine Technologie zur Modifikation von Laserwellenleitern entwickelt, die die Zeit verlängert
Der Quantenspeicher ist das wichtigste Gerät inQuantennetzwerke. Um solche Netzwerke über die bestehende Glasfaserinfrastruktur aufzubauen, müssen solche Geräte mit Telekommunikationswellenlängen arbeiten. Doch aufgrund fester Lesezeiten konnten bisherige Quantenspeichersysteme bei Telekommunikationswellenlängen keinen On-Demand-Speicher implementieren, erläutern die Wissenschaftler.
Speichern und Abrufen implementierenAuf Wunsch klebten und integrierten die Ingenieure herkömmliche Singlemode-Fasern an beiden Enden des Wellenleiters. Sie verwendeten die Elektronenverdampfungstechnologie, um eingebettete Elektroden auf beiden Seiten des Wellenleiters herzustellen. Um die Speichereffizienz weiter zu steigern, polarisierten sie den Elektronenspin des Erbium-Ions und initialisierten den Zustand seines Kernspins.
Schema des Versuchsaufbaus. (a) Strahlengang vor dem Kryostaten, (b) mikroskopische Aufnahme des Speichergeräts.
Links ein Einkanal-Faserarray, rechts ein Erbiumkristall, (c) Querschnitt eines Laserwellenleiters. Bild: Duan-Cheng Liu et al., Physical Review Letters
Die durchgeführte Modifikation führte zu einer Verfünffachungeine Steigerung der Photonenspeichereffizienz im Vergleich zu bisher veröffentlichten Ergebnissen, berichten die Wissenschaftler in ihrem Artikel. Darüber hinaus hat die Zuverlässigkeit von On-Demand-Quantenspeichern 98,3 % erreicht, was den Verlust der Glasfaserübertragung über große Entfernungen erheblich reduziert.
Die Forscher stellen fest, dass das erstellte Gerätist sehr zuverlässig und einfach zu skalieren. Darüber hinaus kann es direkt in Glasfasernetze integriert werden, was bedeutet, dass der Aufbau von Quantennetzen keine großen Investitionen in die Infrastruktur erfordert.
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