TY - JOUR

T1 - Влияние неадиабатичности на эффективность квантовой памяти на основе оптического резонатора

AU - Веселкова, Н.Г.

AU - Соколов, И.В.

PY - 2017

Y1 - 2017

N2 - Важной характеристикой устройств квантовой памяти, предназначенных для записи квантового состояния световых сигналов, его хранения и чтения, является квантовая эффективность. В случае памяти на основе ансамбля холодных атомов, помещенных в оптический резонатор, эффективность ограничена в том числе релаксационными процессами в активной системе атомных уровней. Мы показываем, как можно оценить влияние релаксации на квантовую эффективность в таком режиме использования памяти, когда развитие сигналов во времени не является сколь угодно медленным в масштабе времени жизни поля в резонаторе, и часто используемое приближение адиабатического исключения поля квантованной моды резонатора не может быть применено. Учет влияния неадиабатичности на качество памяти представляет интерес в связи с тем, что для увеличения параметра связи поля со средой требуется более высокая добротность резонатора, а хранение и обработка в памяти последовательностей многих сигналов предполагает сокращение их длительности. Рассматривается применимость известных оценок эффективности через параметр кооперативности системы и дана оценка более общего вида. В связи с теоретическим описанием памяти данного типа мы также обсуждаем качественные различия в поведении случайного источника, вводимого в уравнения Гайзенберга–Ланжевена для атомных переменных, в случаях большого или малого числа атомов.

AB - Важной характеристикой устройств квантовой памяти, предназначенных для записи квантового состояния световых сигналов, его хранения и чтения, является квантовая эффективность. В случае памяти на основе ансамбля холодных атомов, помещенных в оптический резонатор, эффективность ограничена в том числе релаксационными процессами в активной системе атомных уровней. Мы показываем, как можно оценить влияние релаксации на квантовую эффективность в таком режиме использования памяти, когда развитие сигналов во времени не является сколь угодно медленным в масштабе времени жизни поля в резонаторе, и часто используемое приближение адиабатического исключения поля квантованной моды резонатора не может быть применено. Учет влияния неадиабатичности на качество памяти представляет интерес в связи с тем, что для увеличения параметра связи поля со средой требуется более высокая добротность резонатора, а хранение и обработка в памяти последовательностей многих сигналов предполагает сокращение их длительности. Рассматривается применимость известных оценок эффективности через параметр кооперативности системы и дана оценка более общего вида. В связи с теоретическим описанием памяти данного типа мы также обсуждаем качественные различия в поведении случайного источника, вводимого в уравнения Гайзенберга–Ланжевена для атомных переменных, в случаях большого или малого числа атомов.

KW - Квантовая информация

KW - Квантовая оптика

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29962377

M3 - статья

VL - 123

SP - 87

EP - 93

JO - ОПТИКА И СПЕКТРОСКОПИЯ

JF - ОПТИКА И СПЕКТРОСКОПИЯ

SN - 0030-4034

IS - 1

ER -