Storage and retrieval of electromagnetic waves in a metasurface based on bound states in the continuum by conductivity modulation
本研究提出基于连续域束缚态的时变可变导体超表面,通过电导率调制切换准BIC与BIC态实现电磁波存储读取,揭示效率振荡源于双模干涉,理想下单层效率达35%。
2023-11-07 physics.app-ph physics.optics
High-performance Raman memory with spatio-temporal reversal
存在许多技术来使用原子系综作为光的量子存储器。其中许多建议使用向后检索作为提高存储和召回效率的一种方法。我们报告的非共振拉曼存储器,使用向后检索,以实现$65\pm6\%$的效率在一个脉冲持续时间的存储时间的演示。该存储器具有60 $μ$ s的特征衰减时间,对应于$160$的延迟-带宽积。
2018-05-03 physics.optics quant-ph
Quantum storage based on the control field angular scanning
在三能级原子介质中,经典控制光场与弱信号光场的非共振Raman相互作用过程中,其传播方向连续变化,实现了单光子波包的量子存储.结果表明,由于相位匹配条件,这种角度控制允许一个可逆的映射单光子波包的拉曼空间相干光栅。因此,量子存储和检索可以实现不使用原子跃迁的非均匀加宽或操纵控制场的振幅。在一定条件下,该方案被证明是数学上类似的量子存储方案的基础上控制可逆非均匀加宽的原子状态。
2012-11-14 physics.optics quant-ph
Storage and retrieval of electromagnetic waves using electromagnetically induced transparency in a nonlinear metamaterial
我们研究的存储和检索的电磁波使用非线性超材料,类似于电磁感应透明(EIT)中观察到的原子系统。我们实验证明存储的电磁波通过减少一个辅助的“控制”波,然后通过恢复控制波释放存储的波。我们还证实了超材料可以存储和再现原始输入波的相位分布。这些效应证实了超材料和原子EIT介质之间的显著相似性。
2018-06-15 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Storage and retrieval of vector beams of light in a multiple-degree-of-freedom quantum memory
光在横向平面中的完整结构化,包括强度、相位和偏振,为经典光学以及量子光学和信息科学的应用提供了前所未有的能力。利用特殊的拓扑结构可以增强聚焦、数据多路复用或先进的传感和计量。在这里,我们实验证明了这种空间偏振图案的光束到光学存储器的存储。在单光子水平上,通过在光轴分布上具有拓扑电荷的液晶盒产生一组矢量涡旋模,并证明了恢复后的相位和偏振奇异性的保持.实现的多自由度存储器可以在经典数据处理中找到应用,但也可以在量子网络场景中找到应用,其中结构化状态已被证明可以提供有希望的属性,例如旋转不变性。
2015-07-16 physics.optics quant-ph
Expectation Maximization and the retrieval of the atmospheric extinction coefficients by inversion of Raman lidar data
University College London(伦敦大学学院);CNR--SPIN(意大利国家研究委员会自旋物理研究所);CNR--IMAA(意大利国家研究委员会应用数学研究所)
本文提出利用期望最大化算法稳定反演拉曼光散射数据中的气溶胶消光系数,通过正则化和空间分辨率讨论,验证了该方法在合成数据和实验数据中的有效性。
2016-08-28 cs.NA math.NA physics.ao-ph
Storage and retrieval of optical skyrmions with topological characteristics
Xi’an Jiaotong University(西安交通大学);Huzhou University(湖州学院);Hiroshima University(广岛大学)
研究通过双路径电磁诱导透明记忆在冷 rubidium 氓中存储和检索光学Skyrmion,证明其拓扑数在存储时间达数微秒时保持不变,为拓扑保护光子技术奠定基础。
2025-12-23 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Prospects for storage and retrieval of a quantum dot single photon in an ultracold $^{87}$Rb ensemble
外延生长的量子点(QD)是光的非经典态,如单光子和纠缠光子的有前途的来源。然而,为了将它们用作长距离量子通信、分布式量子计算或线性光学量子计算的资源,这些光子必须有效地耦合到作为量子中继器网络的一部分的长寿命量子存储器。在这里,我们从理论上研究了在多能级原子系统中有效存储和检索具有1 ns寿命的量子点产生的单光子的前景。我们计算使用实验证明的光学深度为150,存储(总)效率可以超过46%(28%),在一个密集的,超冷的合奏$^{87}$ Rb原子。此外,我们发现,存储和检索所需的最佳控制脉冲可以使用二极管激光器和电光调制器,而不是锁模,脉冲激光源。增加光学深度,例如通过使用玻色凝聚系综或光学腔,可以将效率增加到接近1。除了能够实现基于QD的高速量子网络之外,原子系综和QD之间的这种有效的光学界面还可以导致原子的集体自旋波激发与量子点中限制的电子或空穴的自旋之间的纠缠。
2013-11-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Storage and retrieval of time-entangled soliton trains in a three-level atom system coupled to an optical cavity
研究了在量子阻抗匹配条件下,发生绝热光子转移的光学介质中,三能级$Λ$原子的量子存储器(即腔暗态)中相干脉冲序列的存储和恢复.其基本机制是基于腔内电磁感应透明,通过一个外部控制场来操纵填充有三能级$Λ$型原子的腔的性质。在阻抗匹配的条件下,我们推导出的解析表达式,建议一个完整的转移到腔暗状态的输入字段通过改变混合角在一个特定的方式,其随后的检索在所需的时间。我们说明了该计划,演示了完整的传输和检索的高斯,一个单一的双曲正割和周期训练时间纠缠双曲正割输入光子脉冲在原子腔系统。对于时间纠缠双曲正割输入场,通过改变经典驱动场的拉比频率,使得暗态种群的周期性演化的完全可控性成为可能,从而允许交替地存储和检索来自光学致密电磁感应透明介质的高强度光子。这种被期望允许在许多用户之间共享量子信息的多路复用光子状态目前对于长距离和多路复用量子通信中的应用具有非常高的需求。
2017-06-27 nlin.PS physics.optics
Information Storage and Retrieval for Probe Storage using Optical Diffraction Patterns
提出了一种从探针存储设备中快速检索信息检索的新方法。它表明,信息可以存储和检索使用的光学衍射图案获得的照明的一个大的阵列的单色光源的杠杆。在热机械探针存储中,信息被存储为聚合物介质上的一系列压痕。为了检索信息,通过向杠杆施加弯曲力来致动探针阵列。定位在压痕上的探针经历压痕深度的偏转,平坦介质上的探针保持未偏转。因此,致动探针的阵列可以被视为不规则的光栅,其在被激光照射时产生数据依赖的衍射图案。我们开发了一种低复杂度的调制方案,它允许提取存储在介质上的压痕图案中的信息,从衍射图案的强度的傅立叶系数。然后,我们推导出一个低复杂度的最大似然序列检测算法从傅立叶系数检索的用户信息。调制和检测方案的推导都是基于Fraunhofer公式,用于数据相关的衍射图案。我们表明,只要菲涅耳数F<0.1,从夫琅和费衍射理论导出的最佳通道检测器不会遭受任何显着的性能下降。
2012-01-09 cs.IR cs.IT math.IT
Cavity magnomechanical storage and retrieval of quantum states
我们展示了如何在微波腔模式中的量子态可以通过磁振子的中间模式转移到声子模式中并存储。为此,我们考虑一个亚铁磁性钇铁石榴石(YIG)球插入在微波腔中,其中的微波和磁振子模式耦合通过磁偶极子相互作用和磁振子和声子模式在YIG球耦合通过磁致伸缩力。通过及时调制腔和磁振子失谐以及磁振子模式的驱动,在腔模式和声子模式之间的类似受激拉曼绝热通道(STIRAP)的相干转移成为可能。声子模可以用来长时间存储光子量子态,因为它具有比光子和磁振子模更低的阻尼。因此,我们提出的方案提供了一种可能性,使用磁力学系统作为量子存储器的光子量子信息。
2021-04-26 physics.optics quant-ph
On-demand storage and retrieval of single photons from a semiconductor quantum dot in a room-temperature atomic vapor memory
本研究实现了半导体量子点单光子在室温原子蒸气存储器中的按需存储与读取,通过控制光子与原子蒸气相互作用,达到19.8 ns的读取时间和0.6%的内部效率,拓展了量子网络应用。
2025-01-26 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Brillouin-based storage of QPSK signals with fully tunable phase retrieval
本文实验演示了基于受激布里渊散射的光子-声子存储器在室温及低温下存储QPSK相位编码信号,并通过失谐或改变存储时间实现全范围相位恢复,为光声存储方案奠定基础。
2024-10-07 physics.app-ph physics.optics
Coupling of four-wave mixing and Raman scattering by ground-state atomic coherence
我们证明了铷原子两个激发态之间的光共振跃迁耦合和长寿命的基态原子相干性。在我们的原理验证实验中,使用了非线性的四波混频过程来实现与独立制备的基态原子相干性成比例的光发射。受激拉曼散射光预示产生的基态相干性和四波混频信号之间的强相关性的测量和生存的存储期间,这是有前途的量子存储器的应用。该过程的特征在于作为激光失谐的函数。
2016-05-16 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Storage and retrieval of a light in telecomband in a cold atomic ensemble
电信光子由于其在光纤中较低的传输损耗而成为基于光纤的量子网络中合适的信息载体。由于缺乏合适的原子系统,连接不同存储器的光子通常在近红外波段,因此需要对光子在远红外波段的频率进行转换,以实现原子存储器与光子载体的接口。为了实现这一点,必须考虑两个原子或其他系统来实现频率转换,此外,还需要一个原子系统作为存储介质。因此,在远传波段存储光子的能力是一个有趣和令人兴奋的话题。在这项工作中,我们给出了第一个实验证明的原则,存储在远动波段的光。在冷原子系综中,通过倒Y组态,电信光被直接存储,然后通过两个非线性过程被提取,因此不需要其他方案中存储器和光子之间的接口。我们相信我们的工作可能为长距离量子通信开辟一条新的途径。
2012-10-15 physics.atom-ph physics.optics quant-ph