Photon-echo-based quantum memory for optical squeezed states
有效实现光压缩态的存储和读出是连续变量量子信息处理的关键。本文研究了基于混合光子回波重定相（HYPER）的原子中传输光压缩态的量子存储（QM）。光学量子态被记录在原子系综的基态的两个子能级中，实现长寿命量子力学。考虑到原子衰变的噪声效应，我们的估计表明，用目前可用的技术，可以获得大于经典保真度阈值81.5%的高纯度。我们的工作为实现高效、可靠的基于光子回波的压缩光存储提供了一定的实际指导。
2014-03-17 quant-ph
Coherent Optical Memory Baesd on A Laser-written On-chip Waveguide
量子存储器是构建大规模量子网络的核心器件。对于可扩展和方便的实际应用，集成光存储器，特别是片上光存储器，是至关重要的要求，因为它们可以很容易地与其他片上器件集成。在这里，我们报告的相干光存储器的基础上的IV型波导上制作的表面上的稀土离子掺杂晶体（即$\mathrm{Eu^{3+}}$：$\mathrm{Y_2SiO_5}$）。表面波导内的$\mathrm{Eu^{3+}}$离子的光学跃迁（$\mathrm{{^7}F{_0}\rightarrow{^5}D{_0}}$）的性质与体晶体的光学跃迁的性质相比被很好地保持。在IV型波导中实现了自旋波原子频率梳存储。该装置的可靠性通过回收脉冲和参考脉冲之间的${97\pm 1\%}$的高干涉可见度得到证实。开发的片上光存储器为集成量子节点铺平了道路。
2020-12-04 quant-ph
Quantum optical memory protocols in atomic ensembles
我们回顾了一系列的量子存储协议，旨在将光携带的量子信息存储到原子系综中。特别是，我们展示了如何一个简单的半经典形式主义允许深入了解各种内存协议，并突出它们之间的强类比。这些类比自然导致光存储协议分为两类，即光子回波和慢光存储。我们专注于存储和检索动力学作为一个关键步骤，映射到原子的激发光信息。最后，我们审查各种标准，适用于连续变量和光子计数测量技术，以证明这些存储器协议的量子性质。
2018-04-08 quant-ph
Modular interface for efficient optical readout of diamond quantum memory at cryogenic temperatures via single-mode optical fibers
该研究提出一种结构隔离的模块化接口，用于金刚石色心量子存储器，在共聚焦体积大幅缩减下仍能通过单模光纤高效收集光子，为可扩展量子基础设施奠定基础。
2025-10-14 quant-ph
Quantum Memory with Optically Trapped Atoms
报道了在远失谐光偶极阱中实现原子集体态量子存储的实验研究。集体原子态的产生是由拉曼散射光子的检测预示的，并伴随着在原子系综中的存储。光偶极阱在量子存储过程中对原子提供了限制，同时保持了原子的相干性。我们通过拉曼散射产生的光子对的互相关和存储在存储器中的原子态的检索来探测量子存储。非经典的相关性观察到的存储时间高达60微秒。
2008-08-20 quant-ph
Cavity-enhanced storage in an optical spin-wave memory
我们报告的实验演示的光学自旋波存储器，原子频率梳（AFC）计划的基础上，存储效率大大提高了光学腔。该腔是低精细度，但在阻抗匹配制度，以实现高吸收，在我们的本质上低吸收的Eu 3+：Y2SiO5晶体。对于存储的光脉冲作为光激励（AFC回波），我们达到53%和28%的效率为2和10微秒的延迟，分别。对于一个完整的AFC自旋波存储器，我们达到了12%的效率，包括自旋波退相，这是一个12倍的增加，相对于以前的结果在这种材料。这一结果是在量子中继器和量子网络的背景下，实现基于自旋波的高效和长寿命量子存储器目标的重要一步。
2014-04-14 quant-ph
Microwave Quantum Illumination with Optical Memory and Single-Mode Phase-Conjugate Receiver
提出一种带光学存储器的微波量子照明测试平台，并设计单模相位共轭接收器，在存储器有损时通过高协同性保持量子优势，实现接近最大量子优势的性能。
2024-05-23 quant-ph
Highly efficient optical quantum memory with long coherence time in cold atoms
光量子存储器是长距离量子通信和光子量子计算协议的重要组成部分。这种协议的实际实现需要具有长相干时间的有效量子存储器。例如，要突破禁止克隆的限制，效率必须高于50%。一个理想的光纤环路在100 $μ$ s内有50%的损耗，到目前为止，还没有通用的量子存储器能超过这个时间效率限制。在这里，我们报告的结果梯度回波记忆（GEM）实验中的冷原子系综的1/e相干时间高达1 ms和最大效率高达87 $\pm$ 2%的短存储时间。我们的实验数据表明，存储时间高达0.6ms的效率超过50%。利用小相干态的外差层析成像技术验证了理想光纤极限之外的量子存储能力。
2016-01-17 quant-ph
Precision spectral manipulation: a demonstration using a coherent optical memory
相干光谱操纵量子信息的能力有可能提高量子信道上的量子比特率，并在光学量子计算中找到应用。在本文中，我们提出的实验，使用一个多元素螺线管结合三级梯度回波存储器计划进行精确的光谱操作的光脉冲。这些操作包括带宽和频率操纵、分离频率分量的频谱滤波以及具有相同和不同频率的脉冲之间的时间延迟干扰。这些操作在量子信息应用中具有潜在的用途。
2012-02-28 quant-ph
Fault-tolerant breathing pattern in optical lattices as a dynamical quantum memory
对量子信息处理的建议通常需要开发新的量子技术。然而，在这里，我们建立量子存储器的超冷原子在一维光晶格与现有的最先进的技术。在抛物外场作用下，我们证明了任意初始态在光晶格的一端可以时间演化和复苏，具有非常高的保真度，在可预测的离散时间间隔。物理上，抛物线场，可以催化呼吸模式。初始状态由模式记忆，并且可以在任何复兴时刻检索。与通常的与时间无关的记忆相比，我们称之为动态记忆。此外，我们还证明了量子态在恢复时刻的高保真度对制造缺陷甚至含时噪声具有容错性。
2014-07-02 quant-ph
Faithful Solid State Optical Memory with Dynamically Decoupled Spin Wave Storage
我们报告的光存储器中的稀土掺杂的晶体具有长的存储时间，高达20毫秒，连同1.5 MHz的光带宽。这是通过将光学相干性转移到核自旋相干性来实现的，然后通过动态解耦来保护核自旋相干性免受环境噪声的影响。通过这种方法，我们实现了自旋波存储时间比固有自旋相干寿命增加33倍。不同退耦序列的比较表明，对初始自旋相干不敏感的序列提高了反演效率。最后，干涉实验表明，在整个存储过程中，输入脉冲的相对相位保持不变，可见度接近1，证明了动态解耦对延长量子存储器存储时间的有效性.
2013-02-14 quant-ph
Loss Tolerant Linear Optical Quantum Memory By Measurement Based Quantum Computing
我们给出了一个线性光量子存储器的容损方案，该存储器本身是容损的。我们使用的编码最近在[物理学评论快报。97，120501，（2006）]，并给出了有效实现这一点的方法。整个方法存在于量子计算的“单向”模型中。我们的研究结果表明，有可能建立一个容损量子存储器，这样，如果要求是保持数据存储在任意长的时间，那么这是可能的，只有多项式增加资源和递增的单个光子寿命。
2007-05-14 quant-ph
Optical quantum memory for polarization qubits with V-type three-level atoms
研究了一种基于可控可逆非均匀加宽（CRIB）技术的V型三能级原子光量子存储方案。我们从理论上证明了存储和检索与系统的两个光学跃迁相互作用的弱光脉冲的可能性。该方案实现了一个量子存储器的偏振量子比特-一个单光子在任意偏振状态-而不需要两个空间上分离的两级介质，从而提供了实验的紧凑性克服了由于失配和不平等的效率，可以出现在空间上分离的存储器的限制的优点。原子水平之间的相对相位变化的影响，以及由于，例如，寄生电场和磁场的存在下的相位噪声进行了分析。
2011-12-28 quant-ph
Backward retrieval in optical quantum memory controlled by an external field
提出了一种在扩展共振原子系综的集体态中存储信息的光量子存储器中进行后向检索的方案，使得相位共轭可以通过施加外部非均匀电（磁）场而不使用相干激发脉冲来实现。实现这样一个计划使用谐振固态材料的可能性进行了讨论。
2008-10-20 quant-ph
Manipulation of optical memory bits in atomic vapors and Bose-Einstein condensates
给出了原子介质中光孤子减速、停止和再加速过程的精确解析描述。凭借这个解决方案，我们详细描述了如何空间本地化的光存储器位可以写下来，读取和移动沿原子介质中以规定的方式。孤子的动态控制是通过一个背景激光场来实现的，该背景激光场的强度以类似于电磁感应透明（EIT）的线性理论中的方式控制慢光的速度。当控制场与孤子相互作用为不可分的非线性叠加过程时，我们求解了该非线性模型。这使我们能够获得超越EIT线性理论限制的结果。
2005-02-07 quant-ph
Broadband and long-duration optical memory in Yb:YSO
University of Geneva（日内瓦大学）；Aalto University（阿尔托大学）；Chimie ParisTech, PSL University（巴黎高等化学学院，PSL大学）
本研究在Yb:YSO中实现了宽带和长时程光学记忆，通过优化方案和新型激光设置，实现了250 MHz带宽和125 μs存储时间，为自旋波存储实验提供支持。
2025-07-21 quant-ph
Software Framework for Optically Accessible Quantum Memory Using Group-IV Color Centers in Diamond
Humboldt-Universität zu Berlin（柏林洪堡大学）；Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik（费迪南德·布劳恩研究所，莱布尼茨高频技术研究所）
本文提出了一种基于钻石Group-IV色心的光学可访问量子记忆软件框架，通过高效腔体与微波控制实现高保真量子门操作。
2025-12-09 quant-ph
Quantum Memory and Optical Transistor Based on Electromagnetically Induced Transparency in Optical Cavities
我们从理论上研究了在一个由单原子囚禁在高精细度腔中组成的系统中实现量子存储器和光学晶体管。为了将输入脉冲的量子态存储和映射到单个原子的内部态上（量子存储器），我们采用电磁诱导透明（EIT）现象（其可以作为光学晶体管工作），其中信息可以被转移到由Λ型配置中的三能级系统建模的原子的暗态。在我们的模型中，我们考虑一个合适的时间形状的控制字段，确保绝热的存储过程和检索的探测脉冲。腔内场的动力学过程采用主方程法，而腔外场的动力学过程采用输入输出法。我们分析了两种不同的设置：i）双侧腔和ii）单侧腔。虽然第一种设置是最适合和最常用的观察腔EIT的透射光谱，因此最好的配置为光学晶体管，最大的量子存储效率不能达到合理的值，被限制为50%的对称腔。另一方面，采用单侧腔的量子存储效率显著提高，在强原子-场耦合区可以达到接近100%的值。然而，这种特定的设置不利于观察透射光谱中的腔EIT效应，因此不适合控制光脉冲的透射。
2016-03-16 quant-ph
Quantum memory in an optical lattice
由于原子的运动失相被消除，被捕获在光晶格中的原子阵列作为光子的存储介质是有吸引力的。规则晶格还与入射光子所经历的色散中的能带结构相关联。在这里，我们研究这种能带结构对基于电磁感应透明（EIT）和拉曼吸收的量子存储器的效率的影响。我们观察到了一些有趣的效应，如降低和超光速的群速度，增强原子-光子耦合和异常传输。这些效应最终对存储器效率是有害的，但是通过将光场调谐远离带边缘，它们很容易避免。
2010-07-26 quant-ph
An All Linear Optical Quantum Memory Based on Quantum Error Correction
当光子作为量子通信协议的一部分通过光纤发送时，最难纠正的错误是光子丢失。在这里，我们提出并分析了一种2到4个量子比特的编码方案，它可以恢复传输中丢失的一个量子比特。这种器件在串联放置以覆盖大于光纤衰减长度的距离时充当中继器，并且在插入光纤环路时充当光量子存储器。我们称这种两用设备为“量子转发器”。''
2003-06-13 quant-ph
Connection between memory performance and optical absorption in quantum reservoir computing
Carl von Ossietzky University Oldenburg（奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学）；University of Bremen（不来梅大学）
研究揭示了量子回溯计算中光学吸收与短期记忆容量之间的关系，通过可控的量子衰减机制优化记忆性能。
2025-10-08 quant-ph
Nonlocal memory assisted entanglement distribution in optical fibers
几种量子信息和通信协议的成功实现需要以可靠的方式分配纠缠的量子比特对。虽然最近有大量的理论和实验活动处理非马尔可夫量子动力学，实验应用和验证的有用性的记忆效应的量子信息任务仍然缺失。我们结合这两个方面，并通过实验表明，最近引入的概念，非本地记忆效应允许保护和分布偏振纠缠对光子在保偏（PM）光纤内的有效方式。所介绍的方案是基于相关的环境，即偏振纠缠光子的频率，在它们的物理分布。当与没有非局部记忆效应的情况相比时，我们证明了通道或光纤长度至少有12倍的改进，用于保持光子的高度纠缠初始偏振态不受退相影响。
2014-01-20 quant-ph
Machine learning optimal control pulses in an optical quantum memory experiment
本研究使用遗传算法优化温铯蒸气中光学EIT量子存储器实验的效率，通过比较高斯与自由形式控制脉冲，发现自由形式脉冲提升效率3(7)%，并在限制能量下实现30%的能量减少且效率损失极小。
2024-01-10 quant-ph
Multiplexed random-access optical memory in warm cesium vapor
存储大量光子量子态的能力被认为是未来光量子计算和通信技术的重要组成部分。然而，对多路复用量子存储器的研究一直集中在只有在精心准备存储介质之后才表现出良好性能的系统上。这使得在实验室环境之外应用通常更加困难。在这项工作中，我们展示了一个多路复用的随机存取存储器存储多达四个光脉冲，使用电磁诱导的透明度在温暖的铯蒸气。在Cs D1线的超精细跃迁上采用Λ-系统，我们获得了平均36%的内存储效率和3.2 μs的1/e寿命。结合未来的改进，这项工作有助于在未来的量子通信和计算基础设施中实现复用存储器。
2023-01-12 quant-ph
Preserving photon qubits in an unknown quantum state with Knill Dynamical Decoupling - Towards an all optical quantum memory
由于单模光纤的双折射引起的信号损耗和退相干，限制了基于偏振的量子通信的实现。我们调查的Knill动态解耦计划，实施使用半波片，以尽量减少退相干，并表明，保真度大于$99\%$可以实现在没有旋转误差和保真度大于$96\%$可以实现在存在旋转误差。这种方案可以保持任意量子态的高保真度，在构建全光量子延迟线、量子存储器和量子中继器等方面具有潜在的应用价值。
2014-12-19 quant-ph
Nonvolatile optical memory via recoil-induced resonance in a pure two-level system
我们报道了在一个纯的冷铯原子二能级系统中，通过反冲共振现象实现光的存储。利用强耦合光和弱探测光通过双光子拉曼相互作用耦合铯原子的不同外动量态，从而实现探测光的光学信息存储。我们还测量了探针的透射光谱，以及光存储光谱，揭示了非常窄的亚自然共振特性，显示吸收和增益。我们已经证明，这种存储器呈现出对读取过程不敏感的独特性质，这不会破坏所存储的信息，从而导致存储器寿命仅受原子热运动的限制。
2016-12-14 quant-ph
Optical quantum memory with generalized time-reversible atom-light interactions
本文提出一种基于可控退相干的量子存储方案，将光与原子系综的时间可逆相互作用从弱场线性情形推广到强场非线性情形，并建立统一框架以涵盖受控可逆非均匀展宽和原子频率梳等不同实现方式。
2009-09-04 quant-ph
Experimental memory control in continuous variable optical quantum reservoir computing
本文提出基于多模压缩态的连续变量光学量子储备池计算平台，通过频谱、时间与空间复用及电光反馈实现可控记忆，实验验证其在奇偶校验和混沌预测任务中的性能，显著提升表达能力和记忆容量。
2025-11-05 quant-ph
Optical storage for 0.53 seconds in a solid-state atomic frequency comb memory using dynamical decoupling
具有长存储时间的量子存储器是长距离量子网络的关键元件。特别是原子频率梳（AFC）存储器已经显示出很大的希望，以履行这一角色，已经证明了多模容量和自旋光子量子相关性。然而，存储器存储时间到目前为止被限制为大约1毫秒，在零施加磁场下在Eu ${}^{3+}$掺杂Y ${}_2$ SiO ${}_5$晶体中实现。受研究显示在施加的磁场下增加的自旋相干时间的启发，我们开发了一种AFC自旋波存储器，其在特定方向上利用弱15 mT磁场，其允许用于AFC存储器操作的有效光学和自旋操纵。利用这种场配置，使用简单的自旋回波序列，AFC自旋波存储时间增加到40 ms。此外，通过应用动态去耦技术的自旋波相干时间达到530毫秒，一个300倍的增加，相对于以前的AFC自旋波存储实验。这一结果为在固态系综存储器中长时间存储量子信息铺平了道路。
2020-04-24 quant-ph
Scalable Optical Quantum State Synthesizer with Dual-Mode Resonator Memory
本研究提出了一种可扩展的光学量子态合成器，利用双模式谐振器存储器实现非高斯态的高效生成，为容错光学量子计算提供了关键路径。
2025-08-18 quant-ph
Coherent spin control at the quantum level in an ensemble-based optical memory
长寿命的量子存储器是量子网络中远程纠缠分布的长期目标的重要组成部分。这些可以通过将光的量子态存储为原子系综中的单自旋激发来实现。然而，自旋状态通常会受到不同的退相过程的限制，存储时间，这在原则上可以克服使用自旋回波技术。理论研究表明，这是具有挑战性的，由于不可避免的自发发射噪声在基于集成的量子存储器。在这里，我们展示了自旋回波操纵的平均自旋激发1在一个大的固态系综，通过存储产生的弱光脉冲。在大约1 ms的存储时间之后，我们以高信噪比光学地读出自旋激发。我们的研究结果为使用自旋回波技术进行任何基于集成的存储器的长时间光量子存储铺平了道路。
2015-06-17 quant-ph
High efficiency coherent optical memory with warm rubidium vapour
通过利用量子力学的各个方面，通信和信息处理可以从根本上改变。量子信息技术的有前途的形式包括光量子密码系统和使用光子进行量子逻辑运算的计算。与当前的信息处理系统一样，将需要某种形式的存储器。长距离量子密钥分发所需的量子中继器需要光学存储器，就像光学量子计算所需的确定性逻辑门一样。在本文中，我们提出的结果，从相干光存储器的基础上温暖的铷蒸气，并显示87%的光脉冲的有效召回，最高的效率测量任何相干光存储器。我们还显示了存储召回多达20个脉冲从我们的系统。这些结果表明，简单的热原子蒸气系统具有明显的潜力作为量子存储器的平台。
2010-11-30 physics.optics quant-ph
Quantum storage of single-photon and two-photon Fock states with an all-optical quantum memory
量子存储器是实现高效量子协议的关键要素。在连续变量域中，这样的存储器需要具有接近1的效率。此外，需要存储在存储之后呈现负维格纳函数的复杂量子态。报道了一种全光量子存储器的实现：实现了单光子和双光子Fock态的高量子效率存储。对于单光子和双光子Fock态，重构态的Wigner函数分别在$\sim 0.75~μs$和$\sim 0.61~μs$之后为负.据我们所知，这是第一次展示了具有多个光子的非高斯态的存储，代表了迈向混合量子协议的关键一步。
2018-10-17 quant-ph
Multi-Modal Properties and Dynamics of the Gradient Echo Quantum Memory
我们研究了最近提出的梯度回波记忆（GEM）计划的光学和原子系统之间的信息映射的属性。我们表明，GEM可以描述的动态形成的极化激元在k空间。该图突出了存储过程外部控制的灵活性和稳健性。我们的研究结果还表明，GEM是一种频率编码存储器，它可以准确地保持具有大的时间带宽产品的信号的形状，即使在中等的光学深度。在更高的光学深度，我们表明，GEM是一个高保真的多模量子存储器。
2008-11-14 quant-ph
Fidelity of an optical memory based on stimulated photon echoes
我们研究了在基于受激光子回波的光存储器中，在存储和检索过程中编码到光脉冲的相对相位和幅度中的信息的保存。通过在电信波长处干涉在Ti内扩散的单模掺铒LiNbO $_{3}$波导结构中产生的光子回波，我们发现，只要数据脉冲序列与原子退相干时间相比较短，原子介质中的退相干仅转化为信息的损失（而不是退化）。实验测得干扰回波的可见度接近100%。除了预期的三脉冲光子回波干扰，我们还观察到由于四脉冲光子回波的干扰。我们的研究结果对于未来的长距离量子通信协议特别感兴趣，该协议依赖于光和原子之间高保真的量子态的可逆转移。
2006-09-26 quant-ph
Multimode and Random-Access Optical Quantum Memory via Adiabatic Phase Imprinting
针对现有量子存储随机访问机制缺失、多模容量有限的问题，研究提出采用快速绝热通道重聚脉冲的量子存储协议，在$^{171}{\rm Yb}^{3+}$:${\rm Y}_2{\rm SiO}_5$晶体上实现8光谱模式的光学随机存取，提升了模式通用性并降低了脉冲强度要求。
2025-06-13 quant-ph
Fast, noise-free atomic optical memory with 35% end-to-end efficiency
本研究升级基于原子气体梯型轨道跃迁的快速光存储器，通过多项技术改进实现了35%端到端效率、低噪声及长寿命，创下连续读出光存储器性能新纪录，可为量子通信网络提供高性能存储支持。
2022-12-08 quant-ph
On-demand storing time-bin qubit states with optical quantum memory
本文提出基于偏振分束器、反射镜和普克尔盒构成蝶形腔的低成本光学量子存储器，实现时间箱量子比特按需存储，单轮效率达95.0%、保真度超过99.1%。
2025-02-19 quant-ph
Unconditional Room Temperature Quantum Memory
正如经典信息系统需要缓冲器和内存一样，量子信息系统也是如此。因此，光学量子信息处理对于革命性的计算和通信的潜力正在推动对开发光学量子存储器的重大研究。一个实用的光量子存储器必须能够在高效率和低噪声的情况下按需存储和调用量子态。理想情况下，存储器的平台也应该简单而便宜。在这里，我们提出了一个完整的断层重建的量子态，已被存储在基态的铷在蒸汽细胞工作在80 $^o$ C左右。没有条件的测量，我们显示召回保真度高达98%的相干脉冲包含一个光子左右。为了明确地验证我们的记忆击败量子无克隆限制，我们采用状态独立验证使用条件方差和信号传输系数。
2015-02-10 quant-ph
Optical memory bandwidth and multiplexing capacity in the erbium telecommunication window
我们研究了用于量子存储的掺铒光存储器的带宽和复用能力。我们专注于协议ROSE（沉默回声的复兴），因为它具有最大的潜在复用容量。我们的分析是适用于其他协议，涉及强光激发。我们表明，内存性能是有限的瞬时频谱扩散，我们描述了如何将这种影响最小化，以实现最佳性能。
2015-02-24 physics.atom-ph quant-ph
Single-photon-level optical storage in a solid-state spin-wave memory
长寿命的量子存储器是实现量子中继器方案的严格要求。固态稀土离子掺杂系统的最新进展证明了它们作为这种系统的非常强有力的候选者的地位。然而，迄今为止，基于单光子水平的自旋波存储的光学存储器还没有在这样的系统中显示，这对于实现量子中继器所需的长存储时间至关重要。在这封信中，我们表明，它是可能的，执行一个完整的原子频率梳（AFC）计划，包括自旋波存储，与弱相干脉冲的$\bar{n} = 2.5 \pm 0.6$光子每脉冲。我们详细讨论了获得这一结果所需的实验步骤，并证明了存储的时间仓脉冲的相干性。我们展示了存储过程中每个模式的$(7.1 \pm 2.3)10^{-3}$光子的噪声水平，这种相对较低的噪声水平为未来在稀土掺杂晶体中使用自旋波的量子光学实验铺平了道路。
2013-01-29 quant-ph
Optical fibres with memory effects and their quantum communication capacities
本文提出一种可描述长距离光纤记忆效应的模型，精确求解其量子容量、双向量子容量和密钥容量，证明在记忆串扰下高噪声区域也能实现可靠量子通信，并给出临界时间间隔。
2025-01-27 quant-ph
Optical and spin manipulation of non-Kramers rare-earth ions under weak magnetic field for quantum memory applications
稀土离子掺杂晶体已被证明是实现量子存储器的坚实平台。它们在集成光子学中的潜在用途具有大的多路复用能力和前所未有的相干时间，这是它们吸引力的核心。然而，这些离子的最佳性能通常是在受到直流磁场的影响时获得的，但是这种场对量子存储协议的影响却很少受到关注。在这篇文章中，我们专注于一个直流偏置磁场上的非Kramers离子的核四极子态的人口操纵的影响，在自旋和光学域，通过开发一个简单的理论模型。我们应用这个模型来解释实验观察到的${}^{151}$ Eu：Y $_2$ SiO $_5$晶体，并强调AFC自旋波协议的具体后果。开发的分析应允许预测各种协议的最佳磁场配置。
2021-02-14 quant-ph
Fast and memory efficient strong simulation of noisy adaptive linear optical circuits
本文提出将线性光学线路输出振幅建模为多元多项式偏导数的算法，通过遍历中间偏导数格实现时间与内存的平衡，并首次同时支持噪声与前馈场景，使此前无法模拟的系统成为可能。
2025-03-07 quant-ph
Analytic treatment of CRIB Quantum Memories for Light using Two-level Atoms
最近已经发现，在光学厚材料中的梯度回波的光学模拟可以形成完全有效且无噪声的光学存储器的基础。在这里，我们提出的分析计算表明这是这种情况。在存储器的操作和具有两个分束器的光学系统之间存在密切的相似性。我们可以使用这个类比来计算效率作为光学深度的函数，用于许多基于受控非均匀加宽的量子存储器方案。特别是，我们表明，多个开关导致净100%的检索效率的光学梯度回波，即使在光学薄的情况下。
2008-07-01 quant-ph
Efficient Pumping of Spectral Holes in a Tm$^{3+}$: YAG Crystal for Broadband Quantum Optical Storage
本研究提出在Tm$^{3+}$: YAG晶体中利用多种泵浦与优化技术，在高温下实现了大于28%存储效率与630 MHz带宽的多频窗口量子光存储，并提出非Kramers稀土离子大带宽原子频率存储的通用方法，推进了量子存储器件的实际应用。
2024-12-16 quant-ph
Memory-assisted multimode microwave-to-optical transduction
Institute for Quantum Science and Technology, University of Calgary（卡尔加里大学量子科学与技术研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of Calgary（卡尔加里大学物理与天文学系）
本文提出一种基于记忆的多模式微波到光学转换方法，通过三能级原子系统实现信号的按需检索，并在低温下展示出低噪声和高存储时间的性能，首次实现了按需微波到光学转换。
2026-05-02 quant-ph
Quantum memory assisted entropic uncertainty relation with moving quantum memory inside a leaky cavity
不确定原理在量子理论中具有基础性作用。这一原理指出，不可能同时测量两个不相容的观察者。不确定性原理不确定原理是用被测可观测量的标准差来逻辑地表达的。在量子信息中，已经证明不确定原理可以用香农熵来表示。通过引入一个额外的粒子作为量子存储器，可以改善熵测不准关系。在存在量子记忆的情况下，熵测不准关系称为量子记忆辅助熵测不准关系。在这项工作中，我们将考虑的情况下，量子存储器内移动的泄漏腔。我们将证明，通过增加量子存储器的速度的熵不确定性下限下降。
2019-12-15 quant-ph
Robust quantum memory via quantum control
提出了一种利用量子控制将量子信息转换为基本上无消相干的存储跃迁来构建量子存储器的一般方案，并通过计算机模拟进行了说明。
2001-03-20 quant-ph
Raman quantum memory based on an ensemble of nitrogen-vacancy centers coupled to a microcavity
我们提出了一个在金刚石中的氮空位中心与微腔耦合的系综中实现光量子存储器的方案。该方案是基于非共振拉曼耦合，它允许一个规避光学非均匀加宽和存储的电子自旋相干的光子。这种方法保证了一秒量级的存储时间和10 $^7$量级的时间带宽积。我们包括所有可能的光学跃迁在一个9级配置，数值评估的效率，并讨论实现高效率和保真度的要求。
2013-12-18 quant-ph
Experimental realization of a multiplexed quantum memory with 225 individually accessible memory cells
为了实现远距离量子通信和量子网络，需要具有多个存储单元的复用量子存储器。每个存储器单元需要是可单独寻址的和可独立访问的。在这里，我们报告了一个实验，实现了一个多路复用DLCZ型量子存储器与225个单独访问的存储单元在一个宏观原子系综。作为量子中继器的关键元素，我们证明了与飞行光学量子比特的纠缠可以存储到任何相邻的存储单元中，并在可编程时间后以高保真度读出。实验上实现了具有多个可独立存取存储单元的多路复用量子存储器，并对其寻址和读出进行了可编程控制，为它在量子信息技术中的应用迈出了重要的一步。
2017-07-23 quant-ph
Photon Echo Quantum Memory for Arbitrary Non-Stationary Light Fields
提出了一种基于可控可逆非均匀展宽（CRIB）光密介质中三脉冲光子回波（PE）的光量子存储协议的理论。检索的光子回波场的波函数导出明确作为一个任意输入数据光场的函数。讨论了基于所述量子存储器的时间仓量子比特状态的存储和检索，并且示出了存储器允许使用短光脉冲测量不平衡干涉仪中的路径长度差。
2006-10-04 quant-ph
Quantum Memory: A Missing Piece in Quantum Computing Units
该研究针对量子计算架构中量子存储器角色不明确的问题，从器件到架构层面梳理了量子存储器的完整设计栈，定义了性能指标，综述了两类存储器件，探讨了架构应用与编程模型，旨在推动该新兴领域发展。
2023-11-02 quant-ph
Atomic quantum memory for multimode frequency combs
提出了一种利用多个原子系综来存储和恢复光量子频率梳的多模高纠缠态的拉曼量子存储方案，并分析了这种量子存储器的效率和保真度.结果表明，我们的建议可能有助于利用光学频率梳的不同频带进行多模信息处理。
2015-04-06 quant-ph
