利用受激拉曼绝热通道基于多能级系统布居数与相干性的光学触发器与移位寄存器
量子物理
2017-11-29 v2
摘要
在数字电路中，触发器是一种具有两个稳定状态的电路元件，可用于存储和记忆状态信息。通过向控制输入端施加信号可以改变电路的状态。触发器是时序逻辑电路的基本构建模块，正如与门、或门、非门等逻辑门是组合逻辑电路的基本构建模块一样，因此对于任何涉及内存的计算都是必不可少的。因此，触发器的设计与实现可视为内存机器设计的先决条件。在此，我们基于利用受激拉曼绝热通道对布居数与相干性的光学操控，提出了原子多能级系统中光学触发器的设计。我们首先证明布居数与相干数均可在多态系统中进行转移。随后，我们提出了利用此类系统设计翻转触发器、延迟触发器以及串行输入串行输出移位寄存器的方案。对于触发器的设计，我们使用了三能级 型系统。为了设计 SISO 移位寄存器，我们将两个 型系统级联并构建了一个“M”型方案；类似地，通过级联三个 型系统，我们得到了一个七能级系统。通过级联，我们能够使一个三能级 型系统的输出作为另一个三能级 型系统的输入。除了利用布居数设计逻辑门外，我们还独特地利用了相干性来构建逻辑机器，这提供了一个额外的自由度，可用于计算元件的设计。
引用
@article{arxiv.1703.05656,
title = {Optical Flip-Flops and Shift Registers from populations and coherences in multi-level systems using stimulated Raman adiabatic passage},
author = {Dawit Hiluf and Yonatan Dubi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.05656},
year = {2017}
}