中国团队实现通讯波段的按需式量子存储

日期： 2022-11-21

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来源：中国新闻网

中新社合肥11月18日电 (记者吴兰)记者18日从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队在固态量子存储领域取得重要进展——实现通讯波段的按需式量子存储，向构建大尺度光纤量子网络迈出重要一步。

据介绍，这一重要进展由该团队李传锋、周宗权研究组取得。该成果于近日发表在国际知名学术期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。

量子存储器是量子网络的核心器件，通过按需式读取纠缠光子，可以把远距离光纤传输中的指数级损耗下降为多项式级损耗。为利用现有的光纤网络构建量子网络，量子存储器应工作在通讯波段。然而，已有的通讯波段量子存储器的读出时间在光子写入前就已预先设定，无法实现按需式读取。

稀土铒离子是实现通讯波段量子存储器的重要候选材料。研究组通过系列技术手段实时调控波导内铒离子的相干演化，并通过极化铒离子的电子自旋，光子的存储效率被提升至10.9%，这一效率相比此前报道的可集成通讯波段量子存储获得了5倍的增强。电场调控的按需式量子存储保真度达到98.3%，远超考虑了存储效率和光子统计的经典极限。

该成果基于铒离子实现了通信波段的按需式量子存储，并且这一光纤集成器件可以直接对接现有的光纤网络。审稿人评价认为：“这一工作相比前人工作取得了重要的进展，尤其是把光纤直接粘贴到光波导上，支持低温环境下的稳定运行。”

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