我研製出世界最高效固態量子記憶體
- 發佈時間：2015-10-21 04:30:59 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
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科技日報訊 （記者吳長鋒 通訊員楊保國）中國科學技術大學郭光燦院士領導的中科院量子資訊重點實驗室李傳鋒研究組，成功實現確定性單光子的多模式固態量子存儲，一次可以存儲100個量子比特，創造了世界最高水準。該成果發表在10月15日的世界著名學術期刊《自然·通訊》上。
量子通信被認為是絕對安全的通信方式，其基本原理是利用單個光子加密攜帶一個量子比特的資訊進行傳輸。目前量子通信只能達到百公里量級，要實現千公里以上的長程量子通信則需要基於量子存儲的量子中繼技術。目前已經實現的量子中繼方案，長程發送一個量子比特的資訊所需時間在分鐘量級以上。
加快傳輸速度有兩個辦法，一是採用確定性單光子源，即利用單個原子發光，每次只發射一個光子；二是利用多模式存儲，即一次存儲就可以存多個量子比特，而普通的量子存儲一次只能存一個量子比特的資訊。
李傳鋒研究組通過兩年的努力，從上百個人造原子中找到發光波長與固態量子存儲相匹配的一個人造原子，用它作為光源産生確定性的單光子，然後通過光纖傳輸到5米外的自主研發的固態量子記憶體中進行存儲，並測得存儲保真度為91.3％。在此基礎上，他們進一步實驗實現多模式的量子存儲，一次可以存儲100個量子比特，創造了世界最高水準。
李傳鋒介紹説，基於該技術，可以使長程發送一個量子比特需要的時間縮短到毫秒量級，即傳輸速度可以提高四個量級。同時，該成果還首次實現了兩個固態量子節點，即固態人造原子光源與固態量子記憶體的對接，向實現全固態量子網路邁出了重要一步。
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