Диссертация (1149834), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Проанализировав модыШмидта, мы проиллюстрировали спектральную широкополосность квантового информационного канала, включающего в себя ячейку памяти, которая оказалась примерно в 4 разабольше, чем для канала с адиабатической квантовой памятью, а также обнаружили фильтрующие свойства рассматриваемой модели памяти, позволяющие получить как минимумдва независимых квантовых информационных канала с помощью всего лишь одной ячейки. Для учета продольного теплового движения на этапе хранения, который мы провелив главе 5, были построены функции отклика среды.
Найденные функции отклика соответствуют пространственному распределению когерентности, которое устанавливается впроцессе записи, когда на вход ячейки подается сигнальное поле с обращенным временным профилем, совпадающим с одной из мод Шмидта.3. В главе 4 мы рассмотрели сохранение широкополосного импульса квадратурно-сжатогосвета, а также сохранение квантового перепутывания между двумя отдельными импульсами. В качестве реального источника многомодового излучения мы выбрали субпуассоновский лазер с захватом фазы.
Для анализа сохранения сжатия мы проследили за спектрамисжатия сигнального импульса на входе и выходе из ячейки, а перепутывание оценили с по98мощью критерия Дуана. Мы показали, что протокол многомодовой быстрой резонанснойквантовой памяти способен хорошо сохранять сжатые и перепутанные квантовые состояния света. При этом перепутывания между импульсами сохраняется лучше в случае, когдаих записывают в две одинаковые ячейки памяти, чем в случае, когда ячейки разные илиодна из них вовсе отсутствует.4. В главе 5 мы рассмотрели, что происходит с пространственным распределением когерентности в результате продольного теплового движения атомов на этапе хранения и показали, что даже при значительных продольных смещениях атомов в свободном пространствеячейка быстрой резонансной квантовой памяти способна работать в квантовом режиме.Более того, квантовый характер памяти сохраняется и при полном перемешивании атомоввнутри замкнутой ячейки.
Также было обнаружено, что различные временные профилимод обладают разной устойчивостью к тепловому движению атомов и могут сохранятьсяна квантовом уровне различное время. Решив задачу оптимизации, нам удалось существенно увеличить эффективность протокола в случае продольного теплового движения атомов.Для этого мы включили в ядро интегрального преобразования полного цикла памяти этапхранения, а затем поставили и решили задачу на поиск его собственных функций и собственных значений, т.е. нашли оптимальный профиль сигнального поля.99Литература1. K. Hammerer, A.S. Sorensen and E.S.
Polzik. Quantum interface between light and atomic ensembles // Rev. Mod. Phys. – 2010. – Vol. 82. – P. 1041–1093.2.C. Simon et al. Quantum memories // Eur. Phys. J. D. – 2010. – Vol. 58. – P. 1–22.3. A.I. Lvovsky, B.C. Sanders, and W. Tittel. Optical quantum memory // Nature Photon. – 2009. –Vol. 3. – P. 706-714.4.
W.K. Wootters, W.H. Zurek. A Single Quantum Cannot be Cloned // Nature. – 1982. – Vol. 299.– P. 802-803.5. D. Dieks. Communication by EPR devices // Phys. Lett. A. – 1982. – Vol. 92(6). – P. 271-272.6. V. Giovannetti, A.S. Holevo, R. Garcı́a-Patrón. A Solution of Gaussian Optimizer Conjecture forQuantum Channels // Comm. Math. Phys. – 2015.
– Vol. 334(3). – P. 1553-1571.7. M.D. Lukin. Colloquium: Trapping and manipulating photon states in atomic ensembles // Rev.Mod. Phys. – 2003. – Vol. 75. – P. 457.8. M. Fleischhauer, A. Imamoglu, and J.P. Marangos. Electromagnetically induced transparency:Optics in coherent media // Rev. Mod. Phys. – 2005. – Vol. 77. – P. 633.9. D.V. Vasilyev, I.V. Sokolov, and E.S. Polzik. Quantum memory for images: A quantum hologram// Phys. Rev. A. – 2008. – Vol. 77.
– P. 020302(R).10. Quantum Information with Continuous Variables / Kuzmich A. and Polzik E.S. – Kluwer, 2003,pp. 231–26511. A.V. Gorshkov, A. André, M.Fleischhauer, A.S. Sorensen, and M.D. Lukin. Universal Approach toOptimal Photon Storage in Atomic Media // Phys. Rev. Lett. – 2007.
– Vol. 98. – P. 123601.12. K. Surmacz, J. Nunn, K. Reim, K. C. Lee, V. O. Lorenz, B. Sussman, I. A. Walmsley, and D. Jaksch.Efficient spatially resolved multimode quantum memory // Phys. Rev. A. – 2008. – Vol. 78. –P. 033806.13. K.F. Reim, J. Nunn, V.O. Lorenz, B.J. Sussman, K.C.
Lee, N.K. Langford, D. Jaksch, and I.A.Walmsley. Towards high-speed optical quantum memories // Nature Photon. – 2010. – Vol. 4. –P. 218 - 221.14. T.W. Mossberg. Time-domain frequency-selective optical data storage // Opt. Lett. – 1982. –Vol. 7. – P. 77-79.15. S.A. Moiseev and S. Kröll. Complete Reconstruction of the Quantum State of a Single-PhotonWave Packet Absorbed by a Doppler-Broadened Transition // Phys. Rev. Lett. – 2001. – Vol. 87.
–P. 173601.10016. A.V. Gorshkov, A. André, M.D. Lukin, and A.S. Sorensen. Photon storage in Λ-type opticallydense atomic media. II. Free-space model // Phys. Rev. A. – 2007. – Vol. 76. – P. 033806.17. К.С. Самбурская, Т.Ю. Голубева, Ю.М. Голубев, E. Giacobino. Квантовая голография прирезонансном адиабатическом взаимодействии полей с атомной средой в Λ-конфигурации //Опт. и Спектр. – 2011. – Том 110. – № 5. – С. 827-839.18. T.
Golubeva, Yu. Golubev, O. Mishina, A. Bramati, J. Laurat, and E. Giacobino.spatially multimode atomic memory // Phys. Rev. A. – 2011. – Vol. 83. – P. 053810.High-speed19. T. Golubeva, Yu. Golubev, O. Mishina, A. Bramati, J. Laurat, and E. Giacobino. High speedspatially multimode Λ-type atomic memory with arbitrary frequency detuning // Eur.
Phys. J. D. –2012. – Vol. 66. – P. 275.20. Квантовая механика (нерелятивистская теория) / Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц; под ред. Л.П.Питаевского. – 2-е изд., Москва, Физматлит, 1963., T. III из серии "Теоретическая физика".21. C.H. Bennett, G. Brassard. Quantum cryptography: Public key distribution and coin tossing. //Proc. of IEEE Int. Conf. on Comput. Sys. and Sig. Proces. – Bangalor, India, 1984. – P. 175–179.22. C.H. Bennett, F. Bessette, G. Brassard, L. Salvail, J. Smolin. Experimental Quantum Cryptography// J.
Cryptology. – 1992. – Vol. 5. – P. 3-28.23. ID Quantique (IDQ) / [Electronic resource] URL: http://www.idquantique.com – (access date :27.02.2015).24. SeQureNet / [Electronic resource] URL: http://www.sequrenet.com/ – (access date : 27.02.2015).25. QuintessenceLabs / [Electronic resource] URL: http://www.quintessencelabs.com/ –(access date : 27.02.2015).26. MagiQ / [Electronic resource] URL: http://magiqtech.com – (access date : 27.02.2015).27.
V. Scarani, H. Bechmann-Pasquinucci, N. J. Cerf, M. Dusek, N. Lütkenhaus, and M. Peev. Thesecurity of practical quantum key distribution // Rev. Mod. Phys. – 2009. – Vol. 81. – P. 1301.28. С.Н. Молотков. О стойкости волоконной квантовой криптографии при произвольных потерях в канале связи: запрет измерений с определенным исходом // Письма в ЖЭТФ. – 2014.– Vol. 100(6). – P. 457-464.29. Corning / [Electronic resource] URL: http://www.corning.com/ – (access date : 28.02.2015).30. D.M. Greenberger, M.A.
Horne, A. Zeilinger. Going beyond Bell’s theorem // arXiv:0712.0921[quant-ph.]. – 2007.31. X.-C. Yao, T.-X. Wang, P. Xu, H. Lu, G.-S. Pan, X.-H. Bao, C.-Z. Peng, C.-Y. Lu, Y.-A. Chen, J.-W.Pan. Observation of eight-photon entanglement // arXiv:1105.6318 [quant-ph.]. – 2011.32. J. Nunn, N.K. Langford, W.S. Kolthammer, T.F.M. Champion, M.R.
Sprague, P.S. Michelberger, X.M. Jin, D.G. England, and I.A. Walmsley. Enhancing Multiphoton Rates with Quantum Memories// Phys. Rev. Lett. – 2011. – Vol. 110. – P. 133601.33. C.M. Caves. Quantum limits on noise in linear amplifiers // Phys. Rev. D – 1982. – Vol. 26(8).– P. 1817.34. H.-J. Briegel, W. Dür, J.I.
Cirac, and P. Zoller. Quantum Repeaters: The Role of Imperfect LocalOperations in Quantum Communication // Phys. Rev. Lett. – 1998. – Vol.81. – P. 5932.10135. N. Sangouard, C. Simon, H. de Riedmatten, and N. Gisin. Quantum repeaters based on atomicensembles and linear optics // Rev. Mod. Phys.
– 2011. – Vol.83. – P. 33.36. A. Einstein, B. Podolsky, N. Rosen. Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality BeConsidered Complete? // Phys. Rev. – 1935. – Vol. 47(10). – P. 777–780.37. M. Żukowski, A. Zeilinger, M. A. Horne, and A. K.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
