Characterization of a quantum frequency converter for quantum repeater applications

Abstract

[ANGLÈS] Quantum frequency conversion of quantum memory compatible photons to telecom wavelength is a requirement for the implementation of scalable quantum repeaters, a key ingredient for long distance quantum communications in optical bers. In this work we characterize a quantum frequency converter implemented with a non-linear waveguide, meant to be coupled to a rubidium atomic ensemble quantum memory. We show promising results allowing us to work in the quantum regime, being this the first demonstration of quantum frequency conversion with quantum memory compatible photons using a solid state device.

[CASTELLÀ] La conversión de frecuencia cuántica de fotones compatibles con memorias cuánticas a longitudes de onda de telecomunicaciones es un requerimiento para la implementación de repetidores cuánticos escalables, un ingrediente clave para la comunicación cuántica a largas distancias en fibras ópticas. En este trabajo caracterizamos un conversor de frecuencia cuántico implementado con una guía de ondas no lineal, ideado para ser compatible con una memoria cuántica de un ensamblaje de átomos de rubidio. Mostramos resultados prometedores que nos permiten trabajar en el régimen cuántico, siendo ésta la primera demostración de conversión de frecuencia cuántica con fotones compatibles con memorias cuánticas utilizando un aparato de estado sólido.

[CATALÀ] La conversió de frequència quàntica de fotons compatibles amb memòries quàntiques a longituds d'ona de telecomunicacions és un requeriment per a la implementació de repetidors quàntics escalables, un ingredient clau per a la comunicació quàntica a llargues distàncies en fibres òptiques. En aquest treball caracteritzem un conversor de frequència quàntic implementat amb una guia d'ones no lineal, ideat per a ser compatible amb una memòria quàntica d'un ensamblatge d'àtoms de rubidi. Mostrem resultats prometedors que ens permeten treballar en el règim quàntic, essent aquesta la primera demostració de conversió de frequència quàntica amb fotons compatibles amb memòries quàntiques utilitzant un aparell d'estat sòlid.