記者18日從中國科學技術大學獲悉，該校郭光燦院士團隊在固態量子存儲領域取得重要進展——實現通訊波段的按需式量子存儲，向構建大尺度光纖量子網絡邁出重要一步。
據介紹，這一重要進展由該團隊李傳鋒、周宗權研究組取得。該成果于近日發表在國際知名學術期刊《物理評論快報》(Physical Review Letters)上。
量子存儲器是量子網絡的核心器件，通過按需式讀取糾纏光子，可以把遠距離光纖傳輸中的指數級損耗下降為多項式級損耗。為利用現有的光纖網絡構建量子網絡，量子存儲器應工作在通訊波段。然而，已有的通訊波段量子存儲器的讀出時間在光子寫入前就已預先設定，無法實現按需式讀取。
稀土鉺離子是實現通訊波段量子存儲器的重要候選材料。研究組通過系列技術手段實時調控波導內鉺離子的相干演化，并通過極化鉺離子的電子自旋，光子的存儲效率被提升至10.9%，這一效率相比此前報道的可集成通訊波段量子存儲獲得了5倍的增強。電場調控的按需式量子存儲保真度達到98.3%，遠超考慮了存儲效率和光子統計的經典極限。
該成果基于鉺離子實現了通信波段的按需式量子存儲，并且這一光纖集成器件可以直接對接現有的光纖網絡。審稿人評價認為：“這一工作相比前人工作取得了重要的進展，尤其是把光纖直接粘貼到光波導上，支持低溫環境下的穩定運行。”(完)
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