稀土離子實(shí)現(xiàn)多模式量子中繼及1小時(shí)光存儲(chǔ)
發(fā)布時(shí)間：2022.01.18 閱讀次數(shù)：
稀土離子摻雜晶體在低溫環(huán)境下工作的實(shí)拍照片。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖
量子不可克隆定律賦予了量子通信基于物理學(xué)原理的安全性。而這一定律也決定了光子傳輸損耗不能使用傳統(tǒng)的放大器來(lái)克服，使得遠(yuǎn)程量子通信成為當(dāng)今量子信息科學(xué)的核心難題之一。量子中繼和可移動(dòng)量子存儲(chǔ)是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程量子通信的兩種可行方案，其共性需求是高性能的量子存儲(chǔ)器。在量子中繼方面，國(guó)際已有實(shí)驗(yàn)研究都聚焦于發(fā)射型存儲(chǔ)器的架構(gòu)，無(wú)法同時(shí)滿足確定性發(fā)光和多模式復(fù)用這兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)需求?？梢苿?dòng)量子存儲(chǔ)方面，國(guó)際上光存儲(chǔ)的時(shí)間最長(zhǎng)僅1分鐘，無(wú)法滿足可移動(dòng)量子存儲(chǔ)小時(shí)量級(jí)存儲(chǔ)時(shí)間的需求。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊(duì)李傳鋒、周宗權(quán)研究組基于稀土離子摻雜晶體研制出高性能的固態(tài)量子存儲(chǔ)器，并在上述兩條技術(shù)路線上取得了重要進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了一種基于吸收型存儲(chǔ)器的多模式量子中繼，并成功將光存儲(chǔ)時(shí)間提升至1小時(shí)。相關(guān)成果于4月22日和6月2日分別發(fā)表于《自然—通訊》和《自然》。
