Precision spectral manipulation of optical pulses using a coherent photon echo memory
光子回波方案是高效率相干光存储器的优秀候选方案。它们能够进行高带宽的多脉冲存储、脉冲重排序，并且在理论上已被证明与量子信息应用兼容。一种特定的光子回波方案是梯度回波存储器（GEM）。在该系统中，在光传播方向上诱导原子频率梯度，导致光谱沿着存储介质的长度的傅立叶分解。这种傅立叶编码允许对存储的光进行精确的光谱操作。在这封信中，我们展示了使用GEM的光脉冲的频移、光谱压缩、光谱分裂和精细色散控制。
2010-03-25 quant-ph
Spectrotemporal processing in a dual gradient echo and electromagnetically-induced transparency memory
针对光量子信息谱时域处理需求，本研究在由梯度回波存储与电磁诱导透明操作构成的双量子存储器系统中模拟分数阶傅里叶变换，验证了该类系统用于谱时域处理的潜力。
2025-11-18 quant-ph
Efficient multi-mode quantum memory based on photon echo in optimal QED cavity
本文提出在最优QED腔中利用多原子系综实现多模光子回波量子存储，解析给出效率可达100%的条件，并通过数值估算验证了其高效性。
2010-04-08 quant-ph
Revival of Silenced Echo and Quantum Memory for Light
我们提出了一个原始的量子存储协议。它属于重定相过程，与双脉冲光子回波密切相关。众所周知，由重定相脉冲产生的强粒子数反转阻止了普通双脉冲光子回波用作量子存储方案。实际上，增益和自发发射产生禁止噪声。第二个$π$脉冲可用于同时反转原子相位并使原子回到基态。然后，从非反转介质辐射二次回波，避免增益和自发发射噪声的污染。然而，必须消除主回波，以便保留辅助信号的所有信息。在目前的工作中，空间相位失配被用来沉默的标准双脉冲回波。提出了一个实验演示。
2011-04-26 quant-ph
Echo protocols of an optical quantum memory
本文基于新解析结果分析了光子回波量子存储协议，重点研究光谱色散与非线性相互作用的影响，利用光子回波面积定理推导出描述弱强信号脉冲存储的闭式解析解，明确了实现高效率的条件，并探讨了其在量子中继器中的应用潜力。
2024-10-02 quant-ph
Photon echo quantum memory with complete use of natural inhomogeneous broadening
本文提出一种新型原子重定相主动机制，可在任意初始非均匀展宽下完美恢复存储光场，并利用所有共振原子最大化光学深度，为高效光子回波量子存储器的实际实现开辟了广阔道路。
2010-11-10 quant-ph
Diffusion Effects in Gradient Echo Memory
我们研究了扩散对$Λ$ -梯度回波存储器的影响，这是一种使用热气体的相干光量子存储器。该存储器的效率对于短存储时间是高的，但是随着存储时间的增加，由于退相干而呈指数下降。我们研究了纵向和横向扩散在这个记忆系统中的影响，并给出了分析和数值计算结果是一致的。我们的研究结果表明，扩散的效率有显着的影响。此外，我们提出了减少这些影响以提高存储效率的方法。
2013-03-18 quant-ph
Towards broadband AFC photon echo quantum memory
研究了用于实现宽带窄谱线光子回波量子存储器的非均匀加宽原子跃迁中窄谱线周期结构（AFC-结构）的最佳光谱设计，研究了不同原子介质光谱参数对AFC-回波恢复中负色散效应抑制的影响.已经为所创建的AFC结构构建了指定的光谱量子效率的地图，其特征在于不同的光谱设计，精细度和光学深度。在分析的基础上，讨论了高效宽带AFC协议实验实现的可能途径。
2017-12-11 quant-ph
The Possibilities of the Quantum Memory Realization for Short Pulses of Light in the Photon Echo Technique
分析了光子回波技术中记录、存储和重建短单光子波包的可能性。从理论上研究了光子场和介质参数对光子量子态重构质量和精度的影响。
2002-10-23 quant-ph
All-optical photon echo and memory on a chip
我们证明了光子回波可以通过全光学手段，使用一个阵列的芯片上的高精细环形腔，其参数啁啾的方式，以支持等距光谱的腔模式。当发射到这样的系统中时，经典或量子光信号-甚至是单光子场-在各个腔之间分布，在明确定义的延迟时间内产生显著的相干回波复兴，由腔参数的啁啾控制。这种效应使得高吞吐量宽带光延迟和量子存储器的存储时间长。
2017-04-21 quant-ph
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
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
Atom phase controlled noise-free photon echoes
光子回波中的相位重定是检索存储在原子或离子集体系综中的光学信息的基本机制。在极弱的量子光学数据下，重相位过程导致的布居数反转不可避免地会产生严重的量子噪声。本文提出了一种基于退散的原子相位控制的光子回波无反转相位重定方法。该方法使光子回波直接应用于量子存储器，具有延长光子存储时间和近乎完美的检索效率的优点。在这个修订版本中，仅对重定相脉冲传播方向进行了校正，以形成图1中E1的无声回波。
2016-11-14 quant-ph
Broadband and efficient Quantum Memory Using ac Stark Gradient Echo Memory
提出了一种利用交流斯塔克效应产生的虚拟磁场的量子态光存储方法，该方法利用室温原子蒸气实现高存储效率和大带宽的光存储。在这种被称为交流斯塔克梯度回波存储器（ASGEM）的方法中，已经示出了采用与铷的D1线远失谐（约127 THz）的约纳秒交流斯塔克脉冲的可能性，并且创建了具有以约GHz带宽存储光子的可能性的原子介质，其中存储和检索效率超过90%。作为梯度场强度和光学深度的函数的效率的等值线图，基于三能级Maxwell-Bloch方程，模拟以更好地理解实验参数优化。
2020-03-28 quant-ph
Off-resonant Raman echo quantum memory on atoms with natural inhomogeneous broadening in optical QED cavity
提出了一种在非共振拉曼原子跃迁的最佳QED腔中实现基于光子回波的量子存储的新方案。该方案采用原子系综，其特征在于由任意窄的均匀光谱分量组成的共振线的光学薄共振跃迁和自然的非均匀加宽。该方案提供了鲁棒的和相当简单的相干控制的光原子动力学，可以通过使用现有的光学技术实现，并打开了一个实用的方法，实现高效的长寿命多模光量子存储器。
2013-03-09 quant-ph
Understanding of collective atom phase control in modified photon echoes for a near perfect, storage time extended quantum memory
通过求解麦克斯韦-布洛赫方程组，在三能级系统中分析了一个近似完美的、存储时间扩展的基于光子回波的量子存储协议。后向光子回波方案与经由控制拉比触发到第三状态的受控相干转换过程相结合，其中控制拉比触发共同地使系综相干的相位移位。光子回波的传播方向由数据（量子）和控制（经典）脉冲之间的相位匹配条件相干地确定。本文讨论了在三能级系统的单重相位光子回波和双重相位光子回波方案中，通过控制控制脉冲，量子态的相位和传播方向的经典可控性。与二能级光子回波的应用相比，三能级系统的Maxwell-Bloch方程在与任意控制脉冲区域相互作用时，其相位变化有一个严格的限制。
2017-04-15 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
Photon echo with a few photons in two-level atoms
为了在单光子水平上存储和检索信号，各种光子回波方案采取了复杂的准备步骤，涉及多能级原子中的辅助搁置态。这是第一次，我们在实验上证明了光子回波操作在这样一个低的信号强度，没有任何准备步骤，这使我们能够与仅仅两个能级原子。这种简化的方法依赖于所谓的“无声回声复兴”（ROSE）方案。通过使原子返回到回波发射之前的基态来获得低噪声条件。在本文中，我们在光子计数条件下管理ROSE，表明非常强的控制场可以与极弱的信号兼容，使ROSE符合量子存储器的要求。
2014-03-25 quant-ph
Optimization of the Memory Reset Rate of a Quantum Echo-State Network for Time Sequential Tasks
量子库计算是一类量子机器学习算法，涉及基于量子比特寄存器的回声状态网络的库，但其存储容量对超参数的依赖性仍然是相当不清楚的。为了最大限度地提高其在时间序列预测任务中的准确性，我们研究了网络的记忆和量子库进化的重置率之间的关系。我们在IBM量子硬件上通过三个具有衰落记忆的非线性映射来测试网络性能。对于区间[0，1]中的存储器重置速率的中心值，量子库的存储器容量被最大化。正如预期的那样，存储器容量随着量子比特的数量近似线性地增加。在优化存储器重置速率之后，任务中的预测输出的均方误差可以相对于先前的实现减小约1/5。
2022-10-03 quant-ph
Observation of cross phase modulation in cold atom gradient echo memory
单光子之间的强非线性相互作用在光量子信息处理中有重要的应用。冷原子系综中这些相互作用的演示在很大程度上限于利用电磁诱导透明（EIT）产生的慢光。然而，由于自发发射，这些EIT实现方式具有有限的可实现相移。在这里，我们证明和表征的计划，从这些限制使用梯度回波存储器与推断的单光子相移$0.07\pm0.02$ $μ\text{rad}$。观察到与理论模型非常一致。观察到大的相移，但策略，以克服记忆效率的下降。
2022-05-20 quant-ph
Quantum memory protocol in QED cavity based on Photon echo
提出了一种基于多原子系统与腔场光模共振相互作用的光量子存储新方案。量子存储器是使用共振原子跃迁的非均匀加宽的可控反转和与相邻原子跃迁共振的附加短2激光脉冲的碰撞相互作用（应要求）来实现的。我们证明了量子存储协议对于任意存储时间都是有效的，并且可以用于场-原子演化中的瞬态纠缠态的新量子操纵。预测了光场的快速吸收和发射效应。
2006-10-04 quant-ph
Coherent control of collective atom phase for ultralong, inversion-free photon echoes
为了克服传统光子回波中π光脉冲引起的布居数反转和光衰减引起的短存储时间的基本限制，研究了无反转、光衰减停止的光子回波中集体原子的相干控制，其中光子存储时间的约束现在被自旋布居数衰减过程取代。利用相位控制的双重定相，获得了无反转光子回波方案，其中不存在自发或受激发射驱动的量子噪声。因此，本方法可以应用于长距离量子通信的量子中继器中的超长量子存储器。
2011-10-16 quant-ph
State transformation in photon-echo quantum memory
量子存储器是量子中继器和线性光量子计算机的关键器件。除了存储器之外，中继器和计算机还需要借助于酉变换来操纵量子态，这通常使用干涉光学设置来实现。实验研究了光子回波型原子-光相互作用，探讨了将存储与控制量子态转换相结合的可能性。作为一个例子，我们展示了明确的状态歧视的量子位和量子位在Ti：Er：LiNbO $_3$波导冷却到3 K使用状态编码成大的合奏相同的准备光子叠加不同的时间模式。我们的方法具有很高的鲁棒性和灵活性，使其有望用于量子通信和计算以及精确测量。
2009-10-14 quant-ph
Echo Spectroscopy of Atomic Dynamics in a Gaussian Trap via Phase Imprints
我们报告的崩溃和复苏的拉姆齐条纹可见性时，一个空间相关的相位是烙印在相干的被困系综的二能级原子。该相位通过高斯激光束的光移来压印，该高斯激光束耦合了回波光谱序列中原子的内部和外部自由度的动力学。观察到的复苏直接链接到陷阱中的原子的振荡运动。理解这种效应对于囚禁原子的量子态工程具有重要意义。
2008-07-01 quant-ph
Spatially Addressable Readout and Erasure of an Image in a Gradient Echo Memory
我们表明，写入梯度回波存储器的图像部分可以根据需要单独检索或擦除，这是处理空间复用量子信号的重要一步。有针对性的检索是通过本地寻址的横向平面的存储介质，一个温暖的85 Rb蒸汽，与远失谐的控制光束。空间可寻址擦除类似地通过成像在85Rb D1线附近调谐的明亮光束来实现，以便散射光子并引起退相干。在我们的实验条件下，原子扩散的内存的有效空间容量的上限。利用二能级原子在强驱动场作用下的响应来描述光学擦除器引起的退相干。
2013-02-19 quant-ph
Wave Packet Echoes in the Motion of Trapped Atoms
我们从实验上证明并系统地研究了运动波包振荡的受激回复（回波）。为此，我们在一个光晶格中制备波包，通过非线性地移动电势，并在可变的时间延迟后通过第二次移动来刺激它们的再现。这种技术类似于自旋回波，即使在存在强退相的情况下也能够确定波包的相干时间。我们发现，对于强束缚原子，它是可比的冷却时间，远长于光子散射率的倒数。
2000-08-17 quant-ph
Spatial mode storage in a gradient echo memory
三能级原子梯度回波存储器是一种有效的量子存储和线性光量子计算的候选方案。在本文中，我们研究的空间多模性质的一个Escherda-GEM系统。使用高速触发CCD，我们演示了复杂的空间模式和图像的存储。我们还提出了一个原则上的空间复用演示显示选择性召回存储的自旋波的空间元素。使用我们的测量，我们考虑原子蒸气内的扩散效应，并研究其在空间退相干中的作用。我们的测量使我们能够量化由于扩散和非均匀控制场散射的空间失真，并将其与理论模型进行比较。
2012-07-03 quant-ph
Photon echo quantum RAM integration in quantum computer
本文分析了在量子电动力学腔中，基于原子共振系综的多量子比特回波量子存储器与量子计算机的有效集成。在这里，一个原子系综与可控的非均匀加宽被用于量子存储器节点和其他原子系综的特征在于均匀加宽的谐振线被用作处理节点。我们已经找到了针对该分析的物理方案修改的多量子比特量子存储器的有效集成的最佳条件，并且我们已经确定了自时间模式的指定形状，该自时间模式提供了量子存储器节点和任意处理节点之间的光子量子比特的完美可逆传输。这些结果为利用高效的多比特量子存储器实现全尺寸固态量子计算开辟了道路。
2012-01-21 quant-ph
Temporal compression of quantum information-carrying photons using a photon-echo quantum memory approach
本文研究利用光子回波量子存储技术对携带量子信息的光脉冲进行时间压缩与解压缩，证明读取效率可达1且量子信息不受扰动，为未来量子通信网络提高量子比特速率和带宽匹配提供新思路。
2010-04-10 quant-ph
Why the two-pulse photon echo is not a good quantum memory protocol
在本文中，我们认为双脉冲光子回波序列作为一个潜在的量子光存储协议。人们普遍认为，双脉冲方案应导致非常低的效率，因此与该特定应用无关。我们通过使用Tm ${}^{3+}$：YAG晶体的实验表明，这样的协议相反是非常有效的，甚至太有效，被认为是一个很好的量子存储协议。我们的实验工作使我们能够一方面指出这种方案的真正局限性，另一方面指出它的好处，这可以成为灵感的来源，以构思更有前途的程序与稀土离子掺杂晶体。
2008-10-03 quant-ph
Revivals of Coherence in Chaotic Atom-Optics Billiards
我们研究了囚禁在光偶极阱中的热原子的相干性，其中经典动力学是混沌的。一个微扰表达式推导的回声计划的相干性[Andersen et.例如，物理修订信函90，023001（2003）]表明它是阱中原子运动的本征态的生存概率或保真度的函数。回声相干性和生存概率显示“系统特定”的功能，即使在底层的经典动力学是混沌的。特别是，部分复苏的回波信号和生存概率被发现为一个小的位移的潜力。其次，给出了平均回波信号的“半经典”表达式，并用于计算光片楔形台球中原子的回波信号。在该系统中发现了回波相干性的恢复，表明它们可能是偶极陷阱的一个普遍特征。
2003-12-31 quant-ph
Photon echo quantum memories in inhomogeneously broadened two level atoms
在这里，我们提出了一种固态量子存储器，不需要光谱烧孔，而是使用像传统的光子回波技术的强重定相脉冲。存储器使用外部加宽场来减小光学深度，从而在需要时关闭集体原子-光相互作用。所提出的存储器应该允许在更宽范围的材料系统中以合理的效率操作，例如在1.5 μ m处具有跃迁的Er 3+掺杂晶体。我们提出的分析理论支持的数值计算和初步实验。
2011-07-26 quant-ph
Echo-Based Quantum Memory
在本书的第一章中，我们回顾了基于光子回波的光量子存储器方案。我们概述了原子频率梳（AFC），梯度回波记忆（GEM）和重相放大自发发射（RASE）协议的基本原理。我们描述的稀土离子和气体蒸汽合奏已被用来进行实验演示的属性。这些实验进行了讨论，参考相关的经典和量子性能标准。
2019-02-12 physics.optics quant-ph
Ultralong Photon Echo Storage Using Optical Locking
利用一对控制脉冲，在三脉冲光子回波中实现了超长光子存储，其恢复效率超过50%。控制脉冲通过将激发态原子转移到一个辅助态，然后再返回，有条件地冻结原子的退相过程。所观测到的光子回波衰减时间远大于自旋均匀衰减时间，这对于长距离量子通信是很有潜力的。
2009-12-18 quant-ph
Enhancing collective spin squeezing via one-axis twisting echo control of individual atoms
Fudan University（复旦大学）；Wenzhou University（温州大学）；Shanxi University（山西大学）
本文提出一种通过单轴扭曲回声控制同时增强集体自旋压缩并映射原子间纠缠至适合后续计量的磁子能级的方法。
2026-05-15 quant-ph
Analysis of controlled Rabi flopping in a double rephasing photon echo scheme for quantum memories
分析了基于受控拉比翻转的无反转光子回波量子存储器的双重相位光子回波，其中拉比翻转用于原子相干性的相位控制。不同于在单个重定相方案中重定相引起的π相移，在激发态和辅助第三态之间的控制拉比跳跃引起相干反转。因此，在双重定相方案中的吸收性光子回波可以经由受控拉比触发被操纵为发射性的。在这里，我们提出了一个量子相干性控制的原子相位的双重相位光子回波计划的发射光子回波的量子存储器的应用。
2017-04-14 quant-ph
Operating Spin Echo in the Quantum Regime for an Atomic-Ensemble Quantum Memory
自旋回波技术是一种有效的延长原子或核相干时间的技术，它可以克服由于非均匀加宽而引起的退相效应。然而，将这种技术应用于单量子级的基于集合的量子存储器仍然具有挑战性。在我们的实验研究中，我们发现，由于不完善的重相脉冲的噪声是高度定向。通过适当安排光束方向和优化脉冲保真度，我们成功地在量子范围内操作自旋回波技术并观察到非经典光子-光子相关性。与不施加重定相脉冲的情况相比，量子存储器寿命延长了5倍。我们的工作首次证明了利用自旋回波技术在单量子水平上延长基于系综的量子存储器寿命的可行性。
2015-01-26 physics.atom-ph quant-ph
Geometric spin echo under zero field
自旋回波是量子寄存器和生物医学成像的基本工具。据信，自旋回波需要强磁场来提供长记忆和高分辨率，因为在零磁场下不能控制或寻址简并自旋。虽然简并尾旋永远不会受到动力学控制，但它仍然受到几何控制。在这里，我们显示了一个简并自旋子系统的自旋回波，这是几何控制通过一个介导状态分裂的晶体场，在金刚石中的氮空位中心。演示表明，简并自旋是由称为零场分裂的固有对称性破缺保护的。零场下的几何自旋回波提供了一种理想的方法来保持相干性，而没有任何动力学，从而打开了通往伪静态量子随机存取存储器和非侵入式生物传感器的道路。
2016-05-27 quant-ph
High-fidelity and robust controlled-Z gates implemented with Rydberg atoms via echoing rapid adiabatic passage
本文提出一种基于里德伯原子的回波快速绝热跃迁方案，实现高保真度（>0.9995）的CZ门，并可扩展至多比特门，具有强鲁棒性。
2024-08-29 quant-ph
An echo experiment in a strongly interacting Rydberg gas
当基态原子被激发到里德伯态时，原子间的范德华相互作用会导致原子激发的强烈抑制。尽管存在强相互作用，但这种演化仍然可以通过激发激光场中的简单相移来逆转。我们实验证明了在强封锁制度的激发的相干性，通过施加一个“光学旋转回波”技术的磁捕获的超冷原子的样品，类似于一个已知的方法从核磁共振。我们还测量了由于里德伯原子之间的相互作用而引起的退相时间。
2007-10-22 quant-ph
Temporally multiplexed storage of images in a Gradient Echo Memory
我们研究的存储和检索的图像在热原子蒸气使用梯度回波存储协议。我们证明，这种技术允许存储多个空间模式。我们研究了空间和时间复用存储在原子蒸气中的两个不同的图像序列。原子扩散对空间分辨率的影响进行了讨论和实验表征。对于短的存储时间，检索到的图像与其输入之间的归一化互相关为88%。
2012-05-07 physics.atom-ph quant-ph
Dual-rail optical gradient echo memory
我们介绍了一种方案的并行存储的频率分离的信号在光存储器中，并证明了这种双轨存储是一个合适的存储器高保真度的频率量子比特。利用梯度回波存储技术，将这两个信号同时存储在冷原子系综的塞曼分裂拉曼吸收谱线中。分裂塞曼存储器的分析表明，存储器可以被配置为保存频率分离信号的相对幅度和相位。在一个实验演示双频脉冲召回效率为35%，82%的干涉条纹可见度，和6度相稳定性。频率量子比特存储器的保真度受到频率相关的极化旋转和环境磁场波动的限制，我们的分析描述了如何在替代配置中解决这些问题。
2016-02-01 physics.atom-ph quant-ph
Elimination of Noise in Optically Rephased Photon Echoes
光子回波是操纵电磁场的基本工具。在这个过程中，由于强的重定相脉冲而产生不均匀的自发发射噪声，这限制了可实现的信噪比，并且代表了它们在量子机制中的应用的基本障碍。在这里，我们提出了一个无噪声光子回波协议的基础上的四能级原子系统。我们在Eu ~（3+）：Y_2SiO_5 ~（b）晶体中实现了该协议，并将其用作光量子存储器。对于用单光子级相干脉冲编码的时间仓量子比特，获得了0.952的存储保真度，这远远超过了使用经典的测量和准备策略所能达到的最大保真度。在这项工作中，所展示的无噪声光子回波量子存储器具有自旋波存储，易于操作和高存储保真度，这应该很容易扩展到其他物理系统。
2021-07-21 quant-ph
Gaussian pulse-induced imperfect rephasing in coherent transients
双重相位光子回波（DRPE）方案本质上满足量子存储应用的无粒子数反转条件，而由此产生的吸收相干性禁止回波辐射出介质。为了解决DRPE方案中的吸收回波问题，提出并讨论了一种受控双重定相回波协议，用于集体原子相位控制。然而，在DRPE方案中，典型的高斯光可能导致不完美的重新定相过程，导致光子回波的部分发射。在这里，单独的系综原子的重定相过程进行了彻底的调查，讨论不允许的回波观测DRPE计划，其最大效率高达26%的振幅。
2017-05-07 quant-ph
Inversion-free, noiseless Raman echoes
利用双光拉曼重相位技术，研究了固体介质中非均匀加宽自旋系综中的无反转共振拉曼回波，其中拉曼光场激发的自旋相干性具有冻结的传播矢量。与光子回波不同，光子回波的量子存储应用由于π重定相脉冲诱导的粒子数反转引起量子噪声而受到严格限制，光学拉曼场激发的自旋回波由于冻结的传播矢量而固有地沉默。因此，双相位拉曼回波可以直接应用于无粒子数反转环境中的量子界面。
2011-11-20 quant-ph
Photon echo in ring cavity: pulse area approach
本文发展了光子回波脉冲面积方法，用于描述环形腔中原子系综的主回波和多脉冲回波产生，预测回波幅度和产生机制，并分析实现条件，为量子存储协议提供解析工具。
2023-01-24 quant-ph
Pulse area theorem in a single mode waveguide and its application to photon echo and optical memory in Tm3+:Y3Al5O12
该研究推导了单模波导中光与二能级原子系综作用的脉冲面积定理，将其推广至光子回波与量子存储场景，并首次在Tm³⁺:Y₃Al₅O₁₂激光直写单模波导中实现ROSE协议，实验结果与理论吻合。
2023-04-08 physics.optics quant-ph
Scalable time reversal of Raman echo quantum memory and quantum waveform conversion of light pulse
我们在具有拉曼原子跃迁的光子回波量子存储器中发现了时间反演光-原子相互作用的一种新的隐对称性。时间反演量子存储器为输入光脉冲的持续时间及其波长的理想压缩/解压缩创造了一般化的条件。基于对该方案的一般分析方法，我们研究了具有真实光谱特性的共振原子系统中光场压缩/解压缩的最佳条件。对于量子存储方案的各种可能实现，也讨论了光波长和光波长有效量子转换的必要条件。该研究为光-原子相互作用的基础研究和光场的确定性量子操纵提供了新的能力，对量子通信和量子计算具有重要意义。
2013-08-15 physics.optics quant-ph
Spectroscopic investigations of a Ti:Tm:LiNbO3 waveguide for photon-echo quantum memory
本文报道了Ti $^{4+}$：Tm $^{3+}$：LiNbO $_3$光波导在光子回波量子存储器中的应用。特别是，我们通过吸收，光谱烧孔，光子回波和斯塔克光谱研究了室温和低温性能。我们发现$^3$ H $_4$和$^3$ F $_4$能级的辐射寿命分别为82 ms和2.4 ms，并且从$^3$ H $_{4}$到$^3$ F $_4$能级的分支比为44%。我们还测量了$^3$ H $_6\leftrightarrow{}^3$ H $_4$，795 nm波长跃迁的光学相干时间为1.6 $μ$ s，并研究了光谱扩散对光谱烧孔的限制。在施加几百高斯的磁场后，我们观察到了持续存在的光谱空穴，寿命可达几秒钟。此外，我们测量了25 kHz $\cdot$ cm/V的线性斯塔克位移。我们的结果是有希望的集成，电光，光子的波导量子存储器。
2009-11-25 physics.optics quant-ph
Progress towards efficient 4-level photon echo memories
本研究在Er:YSO中使用4能级重相位放大自发辐射协议实现了高效自旋存储量子存储器，召回效率达80%，支持70个时间模式存储，并展示了ASE和RASE场间的非经典相关性，为量子网络和量子计算应用提供了明确改进路径。
2025-08-11 quant-ph
Echo spectroscopy and Atom Optics Billiards
我们讨论了一种最近证明的被困超冷原子的微波光谱学类型，称为“回波光谱学”[M. F.安德森等例如，物理学评论快报，出版（2002年）]。回波光谱可以作为一个非常敏感的实验工具，研究量子动力学的囚禁原子，即使在大量的状态是热填充。我们给出了Bunimovich型原子光学台球本征态稳定性的数值结果，并讨论了它在不同类型微扰下的行为。最后，我们建议使用特殊的几何结构，使失相自由偶极子陷阱。
2002-12-03 nlin.CD physics.atom-ph quant-ph
Gradient echo memory in an ultra-high optical depth cold atomic ensemble
量子存储器是量子中继器的一个组成部分，量子中继器将允许将量子密钥分发扩展到被动传输所允许的通信范围之外。这种应用的量子存储器需要非常高效，并且具有接近毫秒的相干时间。在这里，我们报告的工作，实现这一目标的$^{87}$ Rb磁光阱的发展与峰值光学深度为1000的D2 $F=2 \rightarrow F'=3$过渡使用空间和时间的黑点。利用该冷原子系综实现梯度回波存储器（GEM）方案。我们的数据显示了$80\pm 2$ %的存储效率和高达195 $μ$ s的相干时间，这是一个因素的四个以上的GEM实验中实施的暖蒸汽细胞。
2013-04-04 physics.atom-ph quant-ph
A controlled ac Stark echo for quantum memories
提出了一种基于受控拉比触发的双重相位光子回波方案的受控交流斯塔克回波（CASE）量子存储协议。光子回波的双重重定相方案本质上满足量子存储器的无粒子数反转要求，但由此产生的吸收回波一直是一个基本问题。在本研究中，首先，在双重相方案中的第一个回波动态控制不影响第二个回波通过使用不平衡的交流斯塔克位移。其次，控制拉比脉冲相干地操纵第二回波以经由受控相干转换发射。由于交流斯塔克场的远离共振，本协议可以应用于量子存储器的实时擦除，缓冲和复用的波长选择性动态控制。
2016-12-13 quant-ph
Adiabatic passage in photon-echo quantum memories
基于光子回波的量子存储器使用非均匀加宽的光学厚的吸收体集合来存储弱光信号，并采用各种协议来使原子相干性重新相位以用于信息检索。我们研究了两个连续的，频率啁啾的控制脉冲的相干重定相在一个合奏与“自然”的非均匀加宽的应用。尽管传播效应使两个控制脉冲产生不同的扭曲，但驱动绝热通道的啁啾脉冲可以使光学厚存储介质中的原子相干性重新定相。与空间相位失配技术相结合以防止初级回波发射，相干光可以围绕基态重新定相以实现具有接近单位效率的次级回波发射。与使用$π$脉冲的类似方案相比，潜在的优点包括更大的潜在信号保真度、由于自发发射而降低的噪声以及更好的多存储器通道的存储能力。
2013-11-05 quant-ph
