存储量子信息的延迟线对于推进量子中继器和硬件高效的量子计算机至关重要。传统上,它们被实现为支持波传播但对传播场提供有限控制的扩展系统。在这里,我们引入了一种参数寻址的微波光子延迟线,它对存储的脉冲提供了高水平的控制。通过参数驱动与一组谐振器弱混合的三波混频电路元件,我们设计了一种模拟物理延迟线的光谱响应,同时提供对延迟线属性的快速控制。我们通过选择发射哪个光子回波、及时转换脉冲甚至交换两个脉冲来展示这种新颖的控制程度,所有这些脉冲的能量都与单个光子的数量级相当。我们还测量了参数相互作用所增加的噪声,发现它远小于一个光子。
光场的四波混频 (FWM) 已广泛应用于量子信息处理、传感和存储。它还构成了非线性光谱的基础,例如瞬态光栅、受激拉曼和光子回波,其中相位匹配用于选择物质三阶响应的所需分量。在这里,我们报告了一项实验研究,研究了由 FWM 在热 Rb 蒸汽中产生的一对压缩光束的二维量子噪声强度差谱。该测量揭示了由强泵浦场引起的 AC 斯塔克位移所修饰的 χ (3) 磁化率的细节,与经典的探测和共轭光束强度测量相比具有更高的光谱分辨率。我们展示了如何利用压缩光的量子关联作为光谱工具,与经典工具不同,它对外部噪声具有鲁棒性。