[发明专利]量子存储装置

权利要求书

1.一种量子存储装置，其特征在于，包括：光发生单元、存储单元和滤波单元；

所述光发生单元，用于分别产生所述存储单元和所述滤波单元所需的泵浦光，以及，待存储的信号光子，并将所述存储单元所需的泵浦光和所述信号光子输出给所述存储单元，将所述滤波单元所需的泵浦光输出给所述滤波单元；

所述存储单元，用于根据所述存储单元所需的泵浦光实现泵浦，并在脉冲作用下，将所述信号光子存储并传输给所述滤波单元；

所述滤波单元，用于根据所述滤波单元所需的泵浦光实现泵浦，并对所述信号光子进行滤波。

2.根据权利要求1所述的量子存储装置，其特征在于，所述光发生单元包括：激光器、第一声光调制器、第二声光调制器、第三声光调制器；

所述激光器，用于产生线宽为100kHz以下的激光；

所述第一声光调制器，用于根据所述激光，调制出所述存储单元所需的泵浦光，以及，第一π脉冲、第二π脉冲、第三π脉冲和第四π脉冲，并依次将所述第一π脉冲、第二π脉冲、第三π脉冲和第四π脉冲输出给所述存储单元；

所述第二声光调制器，用于根据所述激光，调制出所述待存储的信号光子，并将所述信号光子输出给所述存储单元，在所述第一π脉冲、第二π脉冲、第三π脉冲和第四π脉冲的作用下存储所述信号光子并输出给所述滤波单元；

所述第三声光调制器，用于根据所述激光，调制出所述滤波单元所需的泵浦光，并将所述滤波单元所需的泵浦光输出给所述滤波单元。

3.根据权利要求1所述的量子存储装置，其特征在于，所述存储单元的能级由低到高至少包括第一基态、第二基态、第三基态、第一激发态、第二激发态、第三激发态；

所述第一π脉冲与所述第二基态和所述第三激发态跃迁共振；

所述第二π脉冲与所述第三基态和所述第二激发态跃迁共振；

所述第三π脉冲与所述第三基态和所述第二激发态跃迁共振；

所述第四π脉冲与所述第二基态和所述第三激发态跃迁共振；

所述信号光子与所述第三基态和所述第三激发态跃迁共振。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的量子存储装置，其特征在于，所述滤波单元包括：单模光纤、滤波片、声光调制器开关、滤波晶体；

所述单模光纤，用于接收由所述存储单元输出的信号光子，滤除空间模式与所述信号光子不同的噪声；

所述滤波片，用于滤除波长与所述信号光子的波长相差预设波长值的噪声；

所述声光调制器开关，用于滤除时间模式与所述信号光子不同的噪声；

所述滤波晶体，用于根据所述滤波单元所需的泵浦光，基于光谱烧孔技术实现泵浦，滤除频率与所述信号光子的频率相差预设频率值以上的噪声。

5.根据权利要求4所述的量子存储装置，其特征在于，所述存储单元的非均匀展宽内具有10MHz量级的烧孔，且中心具有1MHz量级的吸收带，用于抑制非所述信号光子产生的噪声。

6.根据权利要求4所述的量子存储装置，其特征在于，所述存储单元和所述滤波晶体均为稀土离子掺杂晶体，稀土离子种类包括：Pr，Eu，Yb，Er，晶体类型包括：YSO、YVO晶体。

7.根据权利要求4所述的量子存储装置，其特征在于，所述存储单元和所述滤波晶体均在预设温度环境下工作，且均具有长量子相干寿命。