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我国科学家“留光”1小时

人民日报 2021-04-27 10:34:37

责编:廖颖

中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组近期将光存储时间提升至1小时,大幅刷新2013年德国团队创造的1分钟的世界纪录,向实现量子优盘迈出重要一步。

本报合肥4月26日电 (记者徐靖)中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组近期将光存储时间提升至1小时,大幅刷新2013年德国团队创造的1分钟的世界纪录,向实现量子优盘迈出重要一步。该成果日前发表于国际学术期刊《自然·通讯》。

光的存储在量子通信领域尤其重要,这是因为基于光量子存储可以构建量子中继,从而克服传输损耗建立远程通信网。另一种远程量子通信的解决方案是量子优盘,即把光子存储到超长寿命量子存储器中,然后通过直接运输量子优盘来传输量子信息。考虑到飞机和高铁等运输工具的速度,量子优盘的光存储时间需要达到小时量级。

李传锋、周宗权研究组2015年研制出光学拉曼外差探测核磁共振谱仪,刻画了掺铕硅酸钇晶体光学跃迁的完整哈密顿量。近期,他们结合“原子频率梳”等技术,成功实现光信号的长寿命存储。实验中,光信号经历了光学激发、自旋激发、自旋保护脉冲等一系列操作后,最终被读取为光信号,总存储时间长达1小时,且光的相位存储“保真度”高达96.4±2.5%。

这一成果将光存储时间从分钟量级推进至小时量级,满足了量子优盘对光存储时间指标的基本需求。接下来,研究组将通过优化存储效率及信噪比,努力实现量子优盘。

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