Оптическая квантовая память на кристаллах, активированных редкоземельными ионами, и её реализация в оптическом резонаторе Миннегалиев Мансур Марселевич

Короткий опис

Миннегалиев, Мансур Марселевич.
Оптическая квантовая память на кристаллах, активированных редкоземельными ионами, и её реализация в оптическом резонаторе : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 01.04.05 / Миннегалиев Мансур Марселевич; [Место защиты: ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»]. - Казань, 2020.
Оглавление диссертациикандидат наук Миннегалиев Мансур Марселевич
Основные обозначения и сокращения
Введение
Цель работы
Научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы
Основные положения, выносимые на защиту
Апробация работы
1 Обзор литературы
1.1 Оптическая квантовая память
1.2 Основные параметры квантовой памяти
1.3 Протоколы квантовой памяти, основанные на подходе фотонного эха, и их экспериментальная реализация в кристаллах, активированных редкоземельными ионами
1.3.1 Контролируемое обращение неоднородного уширения
1.3.2 Атомная частотная гребенка
1.3.3 Нерезонансное рамановское взаимодействие
1.3.4 Восстановление сигнала подавленного эха
1.3.5 Использование низкодобротных резонаторов для квантовой памяти
2 Редкоземельные ионы в кристаллах
2.1 Редкоземельные ионы
2.2 Уровни энергии и Гамильтониан взаимодействия редкоземельных ионов в кристаллах
2.2.1 Гамильтониан кристаллического поля
2.2.2 Зеемановское взаимодействие
2.2.3 Сверхтонкое взаимодействие
2.3 Уширение спектральных линий
2.3.1 Неоднородное уширение
2.3.2 Однородное уширение
2.3.3 Спектральная диффузия
2.4 Кристалл Er3+:YLiF4
2.5 Кристалл Tm3+:YзAl5O12
3 Реализация протокола квантовой памяти в оптическом резонаторе в кристалле Тш3+:¥3Л15012
3.1 Оптическая память для слабых световых импульсов в схеме восстановления сигнала подавленного эха в оптическом резонаторе
3.2 Реализация протокола квантовой памяти для малофотонных световых импульсов на подавленном эхе в согласованном оптическом резонаторе
3.3 Эффект Штарка в кристалле Tm :YзAl5O12
3.4 Адресация для квантовой памяти в схеме восстановления сигнала подавленного эха
3.5 Выводы по главе
3+
4 Оптическая спектроскопия ионов Er в кристалле Li¥F4
4.1 Оптическая спектроскопия кристалла 7LiYF4:166Er3+ и определение g-факторов
4.2 Магнитооптическая спектроскопия ионов 167Ег3+ в кристалле 7LiYF4
4.3 Теоретический анализ оптических спектров
4.4 Определение времени продольной релаксации (Т1) и времени когерентности (Т2) оптического перехода 4115/2(Г56)—^ 419/2(Г78)
4.5 Определение времени жизни сверхтонких подуровней основного
состояния 4!15/2(Г56)
4.6 Волноводы в кристалле 167Er3+:7LiYF4
4.7 Выводы по главе
5 Заключение
6 Список работ, опубликованных по теме диссертации
7 Литература
Основные обозначения и сокращения КП - квантовая память
ЭИП - электромагнитно-индуцированная прозрачность АЧГ - атомная частотная гребенка ROSE - revival of silenced echo AFC - atomic frequency comb
CRIB - controlled reversible inhomogeneous broadening
GEM - gradient echo memory
РЗИ - редкоземельные ионы
АОМ - акустооптический модулятор
YAG - Y3AI5O12
ГСПФ - генератор сигналов произвольной формы Д - детектор Л - линза
ЦЛ - цилиндрическая линза
ПШПВ - полная ширина на половине высоты
АЦП - аналого-цифровой преобразователь
ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь
ИФП - интерферометр Фабри-Перот
ПЦ - примесный центр