杭州超限教育綜合訊:記者從中國科學技術(shù)大學獲悉,該校教授潘建偉、包小輝等人近期采用冷原子系綜,成功研究出百毫秒級高效量子存儲器,為遠距離量子中繼系統(tǒng)的構(gòu)建奠定了堅實基礎。國際權(quán)威學術(shù)期刊《自然·光子學》5月31日發(fā)表了該成果。
據(jù)了解,量子中繼可以解決光子信號在光纖內(nèi)指數(shù)衰減的重大難題,是未來實現(xiàn)超遠距離量子通信的重要途徑之一。量子中繼的基本原理是采用分段糾纏分發(fā)與糾纏交換相結(jié)合來拓展通信距離,其核心是量子存儲技術(shù),通過對光子比特進行緩存,可大幅提升糾纏連接效率。為滿足遠距離量子中繼的實際需求,量子存儲器需要對單量子態(tài)進行長時間存儲且具備高讀出效率。
為進一步提升存儲時間,潘建偉小組近年來發(fā)展了三維光晶格限制原子運動等多項關鍵實驗技術(shù),使得原子運動導致的退相干得到大幅抑制,并最終成功實現(xiàn)了存儲壽命達到0.22秒、讀出效率達到76%的高性能量子存儲器。
據(jù)介紹,該實驗的重要意義在于,首次將存儲壽命及讀出效率提升到能夠滿足遠距離量子中繼的實際需求。《自然·光子學》審稿人對這一工作的重要性給予高度認可,并稱贊該實驗為“非凡絕技”!