从量子存储到放大：介入介质中额外能级效应及其在基于腔体的全息量子存储器中的应用

量子存储模型常将复杂的能级结构简化为理想的 $\Lambda$ 系统，可能遗漏附近的能级和不必要的耦合，从而以本质性方式改变预测的性能。本文研究了一种基于腔体的 $\Lambda$ 型全息存储器的扩展模型，引入额外能级，考虑来自控制场和信号的不必要的耦合，并采用完全的量子处理方法。我们推导了单光子存储效率、检索效率和保真度的显式表达式，并据此识别出三种不同的动力学制度：稳定型、阈值型和不稳定型。在稳定制度中，我们进一步区分了两种质素上不同的子制度。应用于温暖蒸发-inspired 参数，我们确定了系统仍可作为高质量量子存储器的条件。更一般地，我们的结果提供了一个实用的框架，用于区分真正的存储操作与放大操作，并在超出理想模型的实际量子存储器中进行优化。