[发明专利]量子存储器设备及在其中存储和检索电磁辐射模式的方法

摘要

本发明提供一种量子存储器设备及在其中存储和检索电磁辐射模式的方法。一种量子存储器设备，包括原子系综(4)和电磁辐射信号源(10)，所述电磁辐射信号源(10)用于产生待存储的模式并且具有对应于该原子系综中的第一状态与第二状态之间的非共振跃迁的频率。该量子存储器设备还包括电磁辐射控制源(12)，以用于产生其频率对应于该原子系综中的第二状态与第三状态之间的非共振原子跃迁的电磁辐射；该第三状态具有比该第二状态更高的能量，该第二状态具有比该第一状态更高的能量。该信号源和该控制源产生该第一状态与该第三状态之间的跃迁的相干激发，使得该原子系综存储信号源模式，并且该控制源随后刺激从该原子系综发射所存储的模式。

主权项

1.一种用于存储一种或多种电磁辐射模式的量子存储器设备，所述量子存储器设备包括：原子系综，所述原子系综包括具有第一状态、第二状态和第三状态的原子价电子，其中所述第二状态具有比所述第一状态更高的能量并且通过原子跃迁与所述第一状态关联，并且所述第三状态具有比所述第二状态更高的能量并且通过一个或多个原子跃迁与所述第二状态关联；电磁辐射信号源，所述电磁辐射信号源被布置成产生待存储的一种或多种电磁辐射模式，其具有对应于所述原子系综中的原子价电子的所述第一状态与所述第二状态之间的非共振原子跃迁的频率，其中来自所述信号源的所述一种或多种电磁辐射模式被布置成入射到所述原子系综上，以刺激所述原子系综中的所述原子价电子的在所述第一状态与所述第二状态之间的非共振跃迁，并且其中所述信号源电磁辐射的带宽大于1GHz；一个或多个电磁辐射控制源，每个电磁辐射控制源被布置成产生电磁辐射，所述电磁辐射的频率对应于来自所述一个或多个原子跃迁的将所述原子系综中的原子价电子的所述第二状态和所述第三状态关联的非共振原子跃迁，其中来自所述一个或多个控制源的所述电磁辐射被布置成入射到所述原子系综上，以刺激所述原子系综中的所述原子价电子的在所述第二状态与所述第三状态之间的非共振跃迁，并且其中来自所述一个或多个控制源中的每一者的所述电磁辐射的带宽大于1GHz；并且其中，所述量子存储器设备被布置成使得在来自所述信号源的一种或多种电磁辐射模式以及来自所述一个或多个控制源中的每一者的电磁辐射入射到所述原子系综时，产生所述第一状态与所述第三状态之间的所述跃迁的相干激发，所述相干激发将来自所述信号源的所述一种或多种电磁辐射模式存储在所述原子系综中，并且随后由所述一个或多个控制源中的每一者的电磁辐射入射到所述原子系综来刺激从所述原子系综发射所述一种或多种存储的电磁辐射模式。