研究目的
首次研究将亚兆赫线宽单光子源与梯度回波存储器(GEM)集成，以实现单光子存储并探索其作为量子光学门时的特性与潜在应用。
研究成果
亚兆赫线宽单光子源与梯度回波存储器（GEM）的集成首次实现了单光子存储，为量子通信及量子光学门的发展开辟了新途径。该研究的初步成果与未来潜力对量子中继器及全球量子通信网络的推进具有重要前景。
研究不足
该实验需要在87Rb原子跃迁处产生亚兆赫线宽的光子，这是一个严苛的频谱要求。将单光子源与GEM集成带来了新的技术挑战。
1：实验设计与方法选择：
该实验将腔增强自发参量下转换（SPDC）光源与梯度回波存储（GEM）方案相结合，用于存储单光子。
2：样本选择与数据来源：
实验采用超冷87Rb原子系综实现GEM方案，并利用SPDC产生的单光子对。
3：实验设备与材料清单：
包括频率锁定至铷参考光的泵浦激光器、二次谐波发生（SHG）装置、II类SPDC腔、偏振分束器（PBS）、雪崩光电二极管（APD）以及汉伯里-布朗-特威斯干涉仪。
4：实验步骤与操作流程：
单光子对通过PBS分束后，分别送入GEM方案存储或作为触发信号。从存储器中读出的光子经铷气室滤波后检测。
5：数据分析方法：
测量存储器的效率与相干时间，并探究单光子存储的特性。
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pump laser
Generates 397.5nm light using second harmonic generation (SHG) which then pumps a type-II SPDC cavity.
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polarizing beam splitter
PBS
Splits single photon pairs for either storage or heralding.
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avalanche photodiode
APD
Detects herald photons.
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Hanbury-Brown-Twiss interferometer
Detects photons recalled from memory.
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