利用原子量子存储器演示光子时频傅里叶变换与时间双缝

光量子存储器预期将在量子通信协议和分布式量子计算中发挥关键作用。除了存储和缓冲外，量子存储器还可用于操控存储态，从而实现更复杂的量子网络操作。在本工作中，我们结合两种成熟的量子存储协议——梯度回波存储器和电磁诱导透明，演示了一种存储器内傅里叶变换。我们的实验利用在拉长磁光阱中激光冷却的铷原子系综来实现，以最大化光学深度。我们时频傅里叶变换的结果可以理解为时间双缝。我们表明，时间分离脉冲之间的干涉取决于光脉冲之间的相对相位和时间。量子存储器的使用使我们能够准确阐明时间分离脉冲之间干涉发生的位置和方式。时频傅里叶操控是经典光学系统中一项成熟的技术。我们将傅里叶操控与量子兼容存储器相结合，有望为量子光学系统带来类似的能力。