Quantum memory for microwave photons in an inhomogeneously broadened spin ensemble

Physical Review Letters

Volumn 110, Issue 25, 2013, Pages

  Julsgaard, Brian ^a   Grezes, Cécile ^b   Bertet, Patrice ^b   Mølmer, Klaus ^a  

^a AARHUS UNIVERSITY   (Denmark)

^b SERVICE DE PHYSIQUE DE L ETAT CONDENSÉ   (France)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EXPERIMENTAL PARAMETERS; INHOMOGENEOUS BROADENING; MEMORY STRATEGIES; MICROWAVE PHOTON; NITROGEN-VACANCY CENTER; ORDERS OF MAGNITUDE; SPIN ECHO TECHNIQUES; SYSTEM VARIABLES;

MICROWAVE DEVICES;

QUANTUM THEORY;

EID: 84879233681     PISSN: 00319007     EISSN: 10797114     Source Type: Journal    
DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.250503     Document Type: Article

References (42)

1. C. Simon, Eur. Phys. J. D 58, 1 (2010). EPJDF6 1434-6060 10.1140/epjd/e2010-00103-y
2. K. Hammerer, A. S. Sørensen, and E. S. Polzik, Rev. Mod. Phys. 82, 1041 (2010). RMPHAT 0034-6861 10.1103/RevModPhys.82.1041
3. W. Tittel, M. Afzelius, T. Chanelière, R. L. Cone, S. Kröll, S. A. Moiseev, and M. Sellars, Laser Photonics Rev. 4, 244 (2010). LPRAB8 1863-8880 10.1002/lpor.200810056
4. M. U. Staudt, I.-C. Hoi, P. Krantz, M. Sandberg, M. Simoen, P. Bushev, N. Sangouard, M. Afzelius, V. S. Shumeiko, G. Johansson, P. Delsing, and C. M. Wilson, J. Phys. B 45, 124019 (2012). JPAPEH 0953-4075 10.1088/0953-4075/45/12/ 124019
5. V. Damon, M. Bonarota, A. Louchet-Chauvet, T. Chanelière, and J.-L. Le Gouët, New J. Phys. 13, 093031 (2011). NJOPFM 1367-2630 10.1088/1367-2630/13/9/093031
6. A. Imamoglu, Phys. Rev. Lett. 102, 083602 (2009). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.102.083602
7. J. H. Wesenberg, A. Ardavan, G. A. D. Briggs, J. J. L. Morton, R. J. Schoelkopf, D. I. Schuster, and K. Mølmer, Phys. Rev. Lett. 103, 070502 (2009). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.103.070502
8. D. Marcos, M. Wubs, J. M. Taylor, R. Aguado, M. D. Lukin, and A. S. Sørensen, Phys. Rev. Lett. 105, 210501 (2010). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.105.210501
9. W. L. Yang, Z. Q. Yin, Y. Hu, M. Feng, and J. F. Du, Phys. Rev. A 84, 010301(R) (2011). PLRAAN 1050-2947 10.1103/PhysRevA.84.010301
10. Y. Kubo, F. R. Ong, P. Bertet, D. Vion, V. Jacques, D. Zheng, A. Dreau, J. F. Roch, A. Auffeves, F. Jelezko, J. Wrachtrup, M. F. Barthe, P. Bergonzo, and D. Esteve, Phys. Rev. Lett. 105, 140502 (2010). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.105.140502
11. D. I. Schuster, A. P. Sears, E. Ginossar, L. DiCarlo, L. Frunzio, J. J. L. Morton, H. Wu, G. A. D. Briggs, B. B. Buckley, D. D. Awschalom, and R. J. Schoelkopf, Phys. Rev. Lett. 105, 140501 (2010). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.105.140501
12. R. Amsüss, C. Koller, T. Nöbauer, S. Putz, S. Rotter, K. Sandner, S. Schneider, M. Schramböck, G. Steinhauser, H. Ritsch, J. Schmiedmayer, and J. Majer, Phys. Rev. Lett. 107, 060502 (2011). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.107.060502
13. H. Huebl, C. Zollitsch, J. Lotze, F. Hocke, M. Greifenstein, A. Marx, R. Gross, and S. T. B. Goennenwein, arXiv:1207.6039.
14. V. Ranjan, G. de Lange, R. Schutjens, T. Debelhoir, J. P. Groen, D. Szombati, D. J. Thoen, T. M. Klapwijk, R. Hanson, and L. DiCarlo, Phys. Rev. Lett. 110, 067004 (2013). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.110.067004
15. S. Probst, H. Rotzinger, S. Wünsch, P. Jung, M. Jerger, M. Siegel, A. V. Ustinov, and P. A. Bushev, Phys. Rev. Lett. 110, 157001 (2013). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.110.157001
16. Y. Kubo, C. Grezes, A. Dewes, T. Umeda, J. Isoya, H. Sumiya, N. Morishita, H. Abe, S. Onoda, T. Ohshima, V. Jacques, A. Dréau, J.-F. Roch, I. Diniz, A. Auffeves, D. Vion, D. Esteve, and P. Bertet, Phys. Rev. Lett. 107, 220501 (2011). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.107.220501
17. X. Zhu, S. Saito, A. Kemp, K. Kakuyanagi, S.-i. Karimoto, H. Nakano, W. J. Munro, Y. Tokura, M. S. Everitt, K. Nemoto, M. Kasu, N. Mizuochi, and K. Semba, Nature (London) 478, 221 (2011). NATUAS 0028-0836 10.1038/nature10462
18. Z. Kurucz, J. H. Wesenberg, and K. Mølmer, Phys. Rev. A 83, 053852 (2011). PLRAAN 1050-2947 10.1103/PhysRevA.83.053852
19. I. Diniz, S. Portolan, R. Ferreira, J. M. Gérard, P. Bertet, and A. Auffèves, Phys. Rev. A 84, 063810 (2011). PLRAAN 1050-2947 10.1103/PhysRevA.84.063810
20. Y. Kubo, I. Diniz, A. Dewes, V. Jacques, A. Dréau, J.-F. Roch, A. Auffeves, D. Vion, D. Esteve, and P. Bertet, Phys. Rev. A 85, 012333 (2012). PLRAAN 1050-2947 10.1103/PhysRevA.85.012333
21. E. L. Hahn, Phys. Rev. 80, 580 (1950). PHRVAO 0031-899X 10.1103/PhysRev.80.580
22. A. Gruber, A. Dräbenstedt, C. Tietz, L. Fleury, J. Wrachtrup, and C. von Borczyskowski, Science 276, 2012 (1997). SCIEAS 0036-8075 10.1126/science.276.5321.2012
23. K. Tordrup, A. Negretti, and K. Mølmer, Phys. Rev. Lett. 101, 040501 (2008). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.101.040501
24. A. Abragam, The Principles of Nuclear Magnetism (Clarendon, Oxford, 1961).
25. B. Julsgaard and K. Mølmer, Phys. Rev. A 86, 063810 (2012). PLRAAN 1050-2947 10.1103/PhysRevA.86.063810
26. A. Palacios-Laloy, F. Nguyen, F. Mallet, P. Bertet, D. Vion, and D. Esteve, J. Low Temp. Phys. 151, 1034 (2008). JLTPAC 0022-2291 10.1007/s10909-008-9774-x
27. J. Ruggiero, J.-L. Le Gouët, C. Simon, and T. Chanelière, Phys. Rev. A 79, 053851 (2009). PLRAAN 1050-2947 10.1103/PhysRevA.79.053851
28. Y. Yin, Y. Chen, D. Sank, P. J. J. O'Malley, T. C. White, R. Barends, J. Kelly, E. Lucero, M. Mariantoni, A. Megrant, C. Neill, A. Vainsencher, J. Wenner, A. N. Korotkov, A. N. Cleland, and J. M. Martinis, Phys. Rev. Lett. 110, 107001 (2013). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.110.107001
29. S. Felton, A. M. Edmonds, M. E. Newton, P. M. Martineau, D. Fisher, D. J. Twitchen, and J. M. Baker, Phys. Rev. B 79, 075203 (2009). PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.79.075203
30. See Supplemental Material at http://link.aps.org/supplemental/10.1103/ PhysRevLett.110.250503 for technical details on the experimental proposal and theoretical analysis.
31. R. Hanson, V. V. Dobrovitski, A. E. Feiguin, O. Gywat, and D. D. Awschalom, Science 320, 352 (2008). SCIEAS 0036-8075 10.1126/science.1155400
32. V. V. Dobrovitski, A. E. Feiguin, D. D. Awschalom, and R. Hanson, Phys. Rev. B 77, 245212 (2008). PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.77.245212
33. N. Zhao, S.-W. Ho, and R.-B. Liu, Phys. Rev. B 85, 115303 (2012). PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.85.115303
34. M. S. Silver, R. I. Joseph, and D. I. Hoult, Phys. Rev. A 31, R2753 (1985). PLRAAN 0556-2791 10.1103/PhysRevA.31.2753
35. M. Garwood and L. DelaBarre, J. Magn. Reson. 153, 155 (2001). JMARF3 1090-7807 10.1006/jmre.2001.2340
36. H. Wang, M. Hofheinz, M. Ansmann, R. C. Bialczak, E. Lucero, M. Neeley, A. D. OConnell, D. Sank, M. Weides, J. Wenner, A. N. Cleland, and J. M. Martinis, Phys. Rev. Lett. 103, 200404 (2009). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.103.200404
37. J. F. Sherson, H. Krauter, R. K. Olsson, B. Julsgaard, K. Hammerer, I. Cirac, and E. S. Polzik, Nature (London) 443, 557 (2006). NATUAS 0028-0836 10.1038/nature05136
38. H. Wu, R. E. George, J. H. Wesenberg, K. Mølmer, D. I. Schuster, R. J. Schoelkopf, K. M. Itoh, A. Ardavan, J. J. L. Morton, and G. A. D. Briggs, Phys. Rev. Lett. 105, 140503 (2010). PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.105. 140503
39. G. de Lange, Z. H. Wang, D. Ristè, V. V. Dobrovitski, and R. Hanson, Science 330, 60 (2010). SCIEAS 0036-8075 10.1126/science.1192739
40. G. D. Fuchs, G. Burkard, P. V. Klimov, and D. D. Awschalom, Nat. Phys. 7, 789 (2011). NPAHAX 1745-2473 10.1038/nphys2026
41. N. Bar-Gill, L. M. Pham, A. Jarmola, D. Budker, and R. L. Walsworth, arXiv:1211.7094.
42. M. Afzelius, N. Sangouard, G. Johansson, M. U. Staudt, and C. M. Wilson, arXiv:1301.1858.