一种基于掺铒光波导的通信波段片上量子存储器制造技术

本发明专利技术涉及一种基于掺铒光波导的通信波段片上量子存储器，属于量子信息科学技术领域。本发明专利技术以掺铒光波导为存储介质制备原子频率梳，实现光量子态的片上存储。本发明专利技术中制备通信波段片上量子存储器的各部分组件，均可来自光纤通信波段成熟的材料和光电子学器件，有利于光通信波段的量子互联网的组装制备和实用化发展。此类光通信波段的片上量子存储器具有小型化、集成化、大宽带、多模存储的特点，对推进含量子中继器的量子互联网发展具有至关重要的意义。重要的意义。重要的意义。

A communication band on-chip quantum memory based on erbium-doped optical waveguide

【技术实现步骤摘要】
一种基于掺铒光波导的通信波段片上量子存储器


[0001]本专利技术属于量子信息科学
，具体涉及一种基于掺铒光波导的通信波段量子存储器。

技术介绍

[0002]量子存储器通过利用光与原子之间的相互作用实现光量子态的存储，其对于量子中继乃至量子信息网络的实现至关重要。现阶段，用于发展量子存储器的常用物理体系包括：单原子、原子系综、稀土掺杂固态系综、离子阱、NV/SiV色心、量子点、光机械振子等。常用于实现固态量子存储器的量子存储协议主要包括光子回波、电磁感应透明、可反转非均匀展宽以及原子频率梳。基于原子频率梳协议的稀土掺杂固态量子存储器不仅具有较高存储效率、较长存储时间，还可实现大宽带以及多模存储。
[0003]在量子网络中，根据量子不可克隆原理，编码在单光子上的量子信息无法通过经典的光放大技术进行放大。因此，在长距离的光纤传输过程中，只能选择传输损耗率最低的通信波段(1.5μm附近)光子来传输量子信息，同时要求传输系统中的量子存储器具有存储通信波段光子的能力。铒离子在与波长位于1.5μm附近的通信波段光场相互作用时可以发生光学跃迁。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于掺铒光波导的通信波段片上量子存储器，其特征在于，包括依次相连接的泵浦激光源(1)、相位调制器(2)、可调光衰减器(3)、第一光开关(4)、偏振控制器(5)、第二光开关(6)和掺铒光波导模块(7)，所述偏振控制器(5)的输出端连接所述第二光开关(6)的第一输入端口，所述第二光开关(6)的第二输入端口(15)用于输入待存储光子；所述掺铒光波导模块(7)由固定于衬底(8)之上的依次排列的第一光纤准直器(9)、掺铒光波导芯片(11)和第二光纤准直器(14)构成，掺铒光波导芯片(11)由基体材料(12)和掺铒光波导(13)构成，所述第一光纤准直器(9)与第二光开关(6)的输出端通过光纤相连接；所述泵浦激光源(1)用于为量子存储器中原子频率梳制备过程提供泵浦光；所述相位调制器(2)用于实现泵浦光的移频；所述第一光开关(4)用于调制泵浦光的强度，以控制泵浦光的脉宽、占空比和通断；所述第二光开关(6)用于选择让待存储光子或泵浦光进入掺铒光波导模块(7)；所述掺铒光波导(13)为量子存储器的存储介质，输入其中的泵浦激光可以与波导中的铒离子系综发生相互作用，在波导中制备出原子频梳用于存储待存储光子。2.根据权利要求1所述的一种基于掺铒光波导的通信波段片上量子存储器，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周强，张雪莹，敬波，袁晨智，邓光伟，王浟，宋海智，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：