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Suppressing four-wave mixing in warm-atomic-vapor quantum memory

机译：抑制热原子蒸气量子记忆中的四波混合

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Warm-atomic-vapor cells may be employed as quantum-memory components in an experimentally convenientnimplementation of the Duan-Lukin-Cirac-Zoller protocol. Previous studies have shown the performance of thesencells is limited by the combination of collisional fluorescence during the writing process and four-wave mixingnduring the reading process and have proposed to overcome this by a combination of optimized detuning andnprepumping with circularly polarized write and read beams. Here we show that the Raman matrix elementsninvolving the excited P (Fnu0002 = I − 1n2 and Fnu0002 = I + 1n2 ) levels of all alkali atoms are always equal in magnitudenand opposite in sign when the write and the anti-Stokes (Stokes) photons have the opposite helicity, and thenRaman transitions via the two levels interfere destructively. The existence of an optimal detuning is demonstratednfor a given dark-count rate of the single-photon detector. The predicted behavior is observed experimentally in anwarm Rb cell with buffer gas.
机译：在Duan-Lukin-Cirac-Zoller协议的实验方便实现中，可以将热原子蒸气细胞用作量子内存组件。先前的研究表明，sencells的性能受到写入过程中碰撞荧光和读取过程中四波混合的限制，并提出了通过将优化的失谐和非预泵浦与圆偏振写入和读取光束相结合来克服的方法。在这里，我们表明，当写入和反斯托克斯（Stokes）光子具有光子时，涉及所有碱原子的激发P（Fnu0002 = I − 1n2和Fnu0002 = I + 1n2）能级的拉曼矩阵元素总是大小相等，符号相反。相反的螺旋度，然后拉曼跃迁通过两个能级破坏性地干涉。对于给定的单光子探测器暗计数率，证明了最优失谐的存在。在带有缓冲气体的无色Rb电池中通过实验观察到了预测的行为。

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  • 来源
    《PHYSICAL REVIEW A》 |2013年第6期|1-6|共6页
  • 作者

    Igor Vurgaftman; Mark Bashkansky;

  • 作者单位

    Code 5613 Naval Research Laboratory Washington DC 20375 USA;

    Code 5613 Naval Research Laboratory Washington DC 20375 USA;

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