Enhanced Quantum Dot Sources and Optical Atomic Memories for Telecommunication InterConnectivity

用于电信互连的增强型量子点源和光学原子存储器

基本信息

  • 批准号:
    EP/Z000548/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 53.54万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2024
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2024 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Several photonic quantum communication and network implementations require the development of key elements such as deterministic sources of quantum light as well as quantum memories. Currently, semiconductor quantum dots operating at telecom wavelength represent a very appealing system for the generation of single and entangled photons with high brightness at appropriate wavelengths. However, storing quantum information in quantum dots is currently difficult. On the other hand, warm atomic vapours constitute an attractive platform for storing single photons, though it is more challenging to use them for deterministic photon generation. Here we plan to realise a hybrid quantum system employing telecom-wavelength quantum dots for generating entangled photon pairs, and a warm atomic off resonant cascaded absorption (ORCA) memory to store single photons from the entangled pairs. This will represent a key demonstration for the realistic implementation of quantum networks outside of the lab environment. Building on this, we aim to perform experiments on deployed fibres, measuring entanglement between photons stored in the atomic memory and others propagating in the fibre network at long distance. Here we will tackle several applied research challenges when distributing polarisation entanglement over long distances via silica fibres. In addition, the quantum dot entangled-photon source as well as the atomic memory will be highly optimised to function together to form an effective hybrid quantum system.
几种光子量子通信和网络实现需要开发关键要素,例如量子光和量子记忆的确定性来源。目前,在电信波长上运行的半导体量子点代表了一个非常吸引人的系统,用于在适当的波长下产生具有高亮度的单个和纠缠光子。但是,目前很难在量子点中存储量子信息。另一方面,温暖的原子蒸气构成了存储单个光子的有吸引力的平台,尽管将它们用于确定性光子生成更具挑战性。在这里,我们计划实现一种使用电信波长量子点来产生纠缠光子对的混合量子系统,以及一个温暖的原子膜片级联吸收(ORCA)存储器来存储从纠结对的单个光子。这将代表实验室环境之外的量子网络现实实现的关键演示。在此基础上,我们旨在对部署的纤维进行实验,测量存储在原子记忆中的光子与长距离传播在光纤网络中的其他光子之间的纠缠。在这里,我们将在长距离通过二氧化硅纤维在长距离分发极化纠缠时应对几个应用研究挑战。此外,量子点纠缠量源以及原子记忆将被高度优化以共同发挥作用以形成有效的杂种量子系统。

项目成果

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数据更新时间:2024-06-01

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