एक परमाणु-Quantum डॉट हाइब्रिड सिस्टम में दो-फोटॉन अंतःक्रिया

भविष्य के क्वांटम नेटवर्क को उड़ते हुए क्यूबिट्स और स्थिर नोड्स की आवश्यकता होगी। उड़ते हुए क्यूबिट्स के रूप में कार्य कर सकने वाले एकल फोटॉनों के उत्पादन के लिए, अनुनादित उत्साहित एकल-सेमिकंडक्टर क्वांटम डॉट्स उनके मांग के अनुसार एकल-फोटॉन उत्सर्जन, अप्रभेद्यता, और चमक के संदर्भ में आदर्श हैं। परमाणु प्रणाली फोटॉन-फोटॉन इंटरैक्शन, भंडारण माध्यम, या स्थिर क्यूबिट्स के निर्माण खंड के लिए प्रभावी रूप से मध्यस्थ के रूप में कार्य कर सकती हैं। यहाँ, हम इन दो प्रणालियों का हाइब्रिड बनाते हैं और लगभग-शास्त्रीय अंतःक्रिया का अध्ययन करते हैं। हम स्पेक्ट्रल लॉरेन्ट्जियन-आकृत फोटॉनों का अध्ययन करते हैं, जो सीज़ियम (Cs)-D1 हाइपरफाइन रेज़ोनेंस के बीच बारीकी से ट्यून किए गए हैं। विसरित गर्म परमाणु सीज़ियम वाष्प में समय संबंधी देरी फोटॉनों की प्रारंभिक चौड़ाई के 50 गुना तक पहुँचती है और एकल क्वांटास में बीट्स को प्रकट करती है। परमाणुओं द्वारा सक्षम की गई देरी के बाद भी फोटॉनों की अप्रभेदिता बरकरार रहती है। यह साबित करता है कि Cs वाष्प के साथ अंतःक्रिया फोटॉनों की समरूपता को संरक्षित करती है। ठोस-राज्य उत्सर्जक में स्पेक्ट्रल विस्तार की भूमिका का अध्ययन एकल- और दो-फोटॉन प्रयोगों में किया गया है, जिसे परमाणु माध्यम की मजबूत आवृत्ति निर्भरता के प्रकाश में तोड़ा गया है। हमारे परिणाम भविष्य के क्वांटम नेटवर्क में भंडारण माध्यम के रूप में क्वांटम डॉट्स और गर्म परमाणु वाष्पों के बीच प्रभावी हाइब्रिड इंटरफेस के लिए मार्ग प्रशस्त करते हैं।