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Optically Writable Atomic Vapor Memory as a Substrate for Optical Reservoir Computing

Robertson, Elizabeth und Yang, Mingwei und Jaurigue, Lina und Gallego, Guillermo und Lüdge, Kathy und Wolters, Janik (2026) Optically Writable Atomic Vapor Memory as a Substrate for Optical Reservoir Computing. Optics Express, 34 (21), Seiten 39389-39406. Optical Society of America. doi: 10.1364/OE.612547. ISSN 1094-4087.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
2MB

Offizielle URL: https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-34-21-39389

Kurzfassung

We present an optical random access memory (ORAM) based on warm cesium (Cs) atomic vapor and demonstrate its operation as the physical substrate of a reservoir computer. Information is stored in the hyperfine population distribution of a Cs ensemble via optical pumping and retrieved through differential probe absorption. Spatial multiplexing via acousto-optic deflection provides eight addressable memory rails able to store up to 3.9 bits of information per rail. Employing this platform as a temporally multiplexed reservoir, we achieve a kernel rank (KR =8.8 ± 0.4), and a minimum bit error rate of 0.02 ± 0.01 on the Exclusive-or (XOR) benchmark. We find the limited memory lifetime constrains the achievable temporal depth, encouraging further research into fast addressable memories. This constitutes the first demonstration of a free-space, optically writable atomic RAM as a substrate in an optical reservoir computing system.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/225826/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Optically Writable Atomic Vapor Memory as a Substrate for Optical Reservoir Computing
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Robertson, ElizabethElizabeth.Robertson (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0856-5893231951473
Yang, MingweiMingwei.Yang (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0002-9947-0178231951474
Jaurigue, LinaTU IlmenauNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gallego, GuillermoTU BerlinNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lüdge, KathyTU IlmenauNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wolters, JanikJanik.Wolters (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2026
Erschienen in:Optics Express
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:34
DOI:10.1364/OE.612547
Seitenbereich:Seiten 39389-39406
Verlag:Optical Society of America
ISSN:1094-4087
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Optical reservoir computing, quantum memory,
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Optische Technologien und Anwendungen
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Weltraumforschung > Terahertz- und Laserspektroskopie
Hinterlegt von: Robertson, Elizabeth
Hinterlegt am:02 Nov 2026 11:25
Letzte Änderung:02 Nov 2026 11:25

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