С. А. Моисеев, М. М. Миннегалиев, К. И. Герасимов, Е. С. Моисеев, А. Д. Деев, Ю. Ю. Балега, “Оптическая квантовая память на атомных ансамблях: физические принципы, эксперименты и возможности применения в квантовом повторителе”, УФН, 2025, том 195, номер 5,страницы 455

Эта публикация цитируется в 9 статьях

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ГОД КВАНТОВЫХ НАУК И ТЕХНОЛОГИЙ. ОБЗОРЫ АКТУАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ

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

С. А. Моисеев^a, М. М. Миннегалиев^a, К. И. Герасимов^a, Е. С. Моисеев^a, А. Д. Деев^bc, Ю. Ю. Балега^d

^a Казанский квантовый центр, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева
^b Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Московская облаcть, г. Долгопрудный
^c АО "Центр исследований и разработок" (АО "ЦИР"), Москва
^d Российская академия наук, Институт БРИКС по изучению сетей будущего, Шэньчжэнь, Китай

Аннотация: 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.

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

Поступила: 24 апреля 2024 г.
Одобрена в печать: 10 июня 2024 г.

DOI: 10.3367/UFNr.2024.06.039694