Memoria fotonica integrata in banda telecom che opera vicino allo stato fondamentale meccanico

Abstract degli autori

Le reti quantistiche scalabili richiedono memorie quantistiche integrate su chip, compatibili con la banda delle telecomunicazioni e in grado di offrire un recupero flessibile. I risonatori meccanici nanofabbricati soddisfano questi criteri. Offrono una regolabilità indipendente dei modi ottici e meccanici, stati fononici di lunga durata e una flessibilità progettuale superiore a quella dei sistemi atomici, caratteristiche che li rendono candidati promettenti per realizzare memorie quantistiche integrate di uso pratico. Qui dimostriamo una memoria optomeccanica ad assorbimento su chip per fotoni in banda telecom, basata sulla trasparenza optomeccanicamente indotta (OMIT) e operante vicino allo stato fondamentale meccanico. Il dispositivo immagazzina fotoni in banda telecom, dimostrando la compatibilità con sorgenti di fotoni esterne a livello di pochi fotoni, e consente il recupero su richiesta. Collocando il dispositivo in un criostato a diluizione a 20 mK e adattando il campo di controllo per sopprimere il riscaldamento ottico, raggiungiamo un’occupazione fononica eccezionalmente bassa, pari ad appena 0,32, durante il processo di immagazzinamento. I nostri risultati gettano le basi per dispositivi di memoria quantistica scalabili basati sui fononi e aprono nuove strade per integrare i sistemi meccanici nelle architetture pratiche delle reti quantistiche.