理解改进光子回波中集体原子相位控制以实现近完美、存储时间延长的量子存储

通过求解三能级系统中后向方案的麦克斯韦-布洛赫方程，分析了一种近完美、存储时间延长的基于光子回波的量子存储协议。该后向光子回波方案与通过控制拉比振荡至第三态的受控相干转换过程相结合，其中控制拉比振荡集体地改变了系综相干的相位。光子回波的传播方向由数据（量子）脉冲与控制（经典）脉冲之间的相位匹配条件相干地确定。本文中，我们讨论了三能级系统单次和双次重定相光子回波方案中，通过操控控制脉冲来实现对量子态相位和传播方向的经典可控性。与它们在二能级光子回波中已被充分理解的应用相比，三能级系统的麦克斯韦-布洛赫方程在与任意控制脉冲面积相互作用时，存在关于相位变化的关键限制。