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1
라만 에코에 의해 야기된 데이터 펄스(A)와 상기 데이터 펄스(A)에 의해 에너지 준위(|2003e#)로 여기된 원자를 스핀준위(|3003e#)로 이동시키기 위한 데이터 펄스(B)를 포함하여 구성되는 데이터 펄스(D) 및 라만 재위상 펄스(RR) 갖는 입력 광펄스들을 발생하는 입력 레이저 유닛;제어 펄스(C)를 발생하는 제어 레이저 유닛;복수의 에너지 준위들(|1003e#, |2003e#, |3003e#, 및 |4003e#)의 양자 상태들을 갖고, 상기 입력 광펄스들(D, RR) 및 상기 제어 펄스를 수신하고, 라만 펄스를 변환함으로써 위상 정합 조건을 만족하는 출력 광(e)을 발생하는 양자 광학 매체; 및상기 출력 광(e)을 검출하는 검출 유닛을 포함하는 조절 에코-기반 양자 메모리
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2
제 1 항에 있어서,상기 입력 레이저 유닛은 양자 광학 펄스들을 스핀 상태로 결맞음 치환하는 조절 에코-기반 양자 메모리
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3
제 2 항에 있어서,상기 스핀 상태는 광학적 상대와 비교하여 긴 스핀결맞음 시간을 갖는 조절 에코-기반 양자 메모리
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4
제 1 항에 있어서,상기 복수의 에너지 준위들은 4개이고,상기 4개의 에너지 준위들(|1003e#, |2003e#, |3003e#, 및 |4003e#) 중에서 2개는 바닥 상태들((|1003e#, 및 |3003e#)이고, 나머지 2개는 여기 상태들((|2003e#, 및 |4003e#)인 조절 에코-기반 양자 메모리
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5
제 1 항에 있어서,상기 입력 레이저 유닛은,하나 이상의 양자 광 및 하나 이상의 고전 광 펄스를 발생하는 제 1 광 펄스 발생 시스템;2개 이상의 광 펄스를 발생하는 제 2 광 펄스 발생 시스템; 및상기 제 1 및 제 2 광 펄스 발생 시스템들에 연결되고, 상기 양자 광학 매체의 상기 에너지 준위들 사이에서 공진하는 상기 라만 펄스들을 발생하는 전자 제어 시스템을 포함하는 조절 에코-기반 양자 메모리
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6
제 5 항에 있어서,상기 전자 제어 시스템은 4개 이상의 광 펄스들을 발생하도록 상기 제 1 및 제 2 광 펄스 발생 시스템들을 제어하는 조절 에코-기반 양자 메모리
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7
제 6 항에 있어서,상기 전자 제어 시스템은 상기 4개 이상의 광 펄스들의 주파수들이 서로 다르게 상기 제 1 및 제 2 광 펄스 발생 시스템들을 제어하는 조절 에코-기반 양자 메모리
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8
제 6 항에 있어서,상기 전자 제어 시스템은 상기 발생된 광 펄스 순서를 동기화 시키는 조절 에코-기반 양자 메모리
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9
제 6 항에 있어서,상기 4개 이상의 광 펄스들은,2개의 바닥 상태들(|1003e# 및 |3003e#)에서 공진하는 데이터 펄스(D)에 대응하는 제 1 광 펄스 그룹;공통 여기 상태(|3003e#)에서 공진하는 라만 재위상 펄스(RR)에 대응하는 제 2 광 펄스 그룹; 및제어 펄스(C)에 대응하는 제 3 광 펄스 그룹을 포함하는 조절 에코-기반 양자 메모리
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10
제 5 항에 있어서,상기 제어 펄스는 상기 제 1 광 펄스 발생 시스템으로부터 발생된 광 펄스와 관련하여 역방향 전파 방향을 갖는 조절 에코-기반 양자 메모리
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11
제 6 항에 있어서,상기 4개 이상의 광 펄스들은,상기 양자 광학 매체의 상기 복수의 에너지 준위들(|1003e#, |2003e#, |3003e#, 및 |4003e#)중에서 제 1 및 제 2 에너지 준위들(|1003e# 및 |2003e#) 사이에서 공진하는 상기 제 1 광 펄스 발생 시스템에 대응하는 하나 이상의 광 펄스를 포함하는 제 1 광 펄스 그룹; 및상기 양자 광학 매체의 상기 복수의 에너지 준위들(|1003e#, |2003e#, |3003e#, 및 |4003e#)중에서 제 2 및 제 3 에너지 준위들(|2003e# 및 |3003e#) 사이에서 공진하는 상기 제 2 광 펄스 발생 시스템에 대응하는 하나 이상의 광 펄스를 포함하는 제 2 광 펄스 그룹을 포함하는 조절 에코-기반 양자 메모리
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12
제 11 항에 있어서,상기 제어 펄스(C)는 상기 양자 광학 매체의 상기 복수의 에너지 준위들(|1003e#, |2003e#, |3003e#, 및 |4003e#)중에서 제 1 및 제 4 에너지 준위들(|1003e# 및 |4003e#) 사이에서 공진하는 조절 에코-기반 양자 메모리
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13
제 11 항에 있어서,상기 제어 펄스(C)는 상기 양자 광학 매체의 상기 제 1 및 상기 제 2 에너지 준위들(|1003e# 및 |2003e#) 사이에서 공진하는 조절 에코-기반 양자 메모리
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14
제 11 항에 있어서,상기 제어 펄스(C)는 스핀 비균질성이 없는 상기 양자 광학 매체의 상기 복수의 에너지 준위들(|1003e#, |2003e#, |3003e#, 및 |4003e#)중에서 제 3 및 제 4 에너지 준위들(|3003e# 및 |4003e#) 사이에서 공진하는 조절 에코-기반 양자 메모리
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15
제 11 항에 있어서,상기 제어 펄스(C)는 스핀 비균질성이 없는 상기 양자 광학 매체의 상기 제 2 및 상기 제 3 에너지 준위들(|2003e# 및 |3003e#) 사이에서 공진하는 조절 에코-기반 양자 메모리
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16
제 11 항에 있어서,상기 제 1 광 펄스 그룹, 상기 제 2 광 펄스 그룹, 및 상기 제어 펄스(C)는 각각 서로 다른 파장을 갖는 조절 에코-기반 양자 메모리
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17
제 11 항에 있어서,상기 제 1 광 펄스 그룹, 상기 제 2 광 펄스 그룹, 및 상기 제어 펄스(C)는 각각 서로 다른 편광을 갖는 조절 에코-기반 양자 메모리
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제 6 항에 있어서,상기 4개 이상의 광 펄스들은 광섬유, 표면 플라스몬 매체, 광 도파로, 혹은 자유 공간을 통과한 후에 상기 양자 광학 매체에서 발생하는 조절 에코-기반 양자 메모리
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20
제 1 항에 있어서,상기 복수의 에너지 준위들의 개수는 4개이고,상기 4개의 에너지 준위들은,바닥 상태에 존재하는 에너지 준위들(|1003e# 및 |3003e#); 및개별 바닥 상태들에서 개별 여기 상태들로 광학적 전이가 가능한 여기 상태에 존재하는 에너지 준위들(|2003e# 및 |4003e#)을 포함하는 조절 에코-기반 양자 메모리
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제 20 항에 있어서,상기 바닥 상태의 에너지 준위들(|1003e# 및 |3003e#)은 축퇴되는 조절 에코-기반 양자 메모리
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22
제 20 항에 있어서,상기 여기 상태의 에너지 준위들(|2003e# 및 |4003e#)은 축퇴되는 조절 에코-기반 양자 메모리
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23
제 1 항에 있어서,상기 데이터 펄스(D)는 연속적인 광학 펄스 세트로 구성되는 조절 에코-기반 양자 메모리
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제 1 항에 있어서,상기 데이터 펄스(D)는 유도된 라만 단열 패스(simulated Raman adiabatic passage)를 위하여 반정도 중첩된 펄스 세트(half overlapped pulseset)로 구성되는 조절 에코-기반 양자 메모리
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25
제 1 항에 있어서,상기 라만 재위상 펄스(RR)에 대응하는 펄스 면적이 2(2n+1)π (여기서 n은 음이 아닌 정수)인 조절 에코-기반 양자 메모리
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제 1 항에 있어서,상기 제어 펄스(C)에 대응하는 펄스 면적은 (4n+1)π (여기서 n은 음이 아닌 정수)인 조절 에코-기반 양자 메모리
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제 1 항에 있어서,상기 양자 광학 매체는 고체 도핑된 희토류, 컬러 센터 다이아몬드, 다중 결합된 반도체 양자 우물 혹은 양자 점들, 및 냉원자 앙상블 중에서 선택된 어느 하나로 구성되는 조절 에코-기반 양자 메모리
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조절 에코-기반 양자 메모리의 동작 방법에 있어서:제 1 방향으로 양자 광학 매체에 데이터 펄스(D)를 발생하는 단계;상기 제 1 방향으로 상기 양자 광학 매체에 라만 재위상 펄스(RR)를 발생하는 단계;상기 제 1 방향의 반대 방향인 제 2 방향으로 상기 양자 광학 매체에 제어 펄스(C)를 발생하는 단계; 및상기 양자 광학 매체의 상호 작용을 통해 상기 데이터 펄스(D), 상기 라만 재위상 펄스(RR) 및 상기 제어 펄스(C)가 위상 정합 조건을 만족시킴으로써 상기 제 2 방향으로 출력 광(e)을 발생하는 단계를 포함하는 상기 데이터 펄스(D)를 발생하는 단계는,양자 광(A)을 발생하는 단계;상기 양자 광(A)을 스핀준위로 이동시키기 위한 고전 광(B)을 발생하는 단계;를 포함하는 방법
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제 28 항에 있어서,상기 데이터 펄스(D)를 발생하는 단계는,상기 양자 광(A)와 상기 고전 광(B)을 이용하여 라만구조를 만족하는 데이터 펄스(D)를 발생하는 단계를 포함하는 방법
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