合肥11月8日電 (記者 吳蘭)記者8日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校郭光燦院士團(tuán)隊(duì)在長(zhǎng)時(shí)間空間多模量子態(tài)存儲(chǔ)方向取得新進(jìn)展——儲(chǔ)存時(shí)間達(dá)400微秒。

　　相關(guān)研究成果近日發(fā)表于國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》(Physical Review Letters)。

　　長(zhǎng)距離量子通信的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)量子中繼，其中量子存儲(chǔ)器是構(gòu)建量子中繼的核心。由于冷原子系綜具有集體增強(qiáng)效應(yīng)以及光譜一致性，可以有效地存儲(chǔ)光子的量子態(tài)，因此作為極具潛力的量子存儲(chǔ)器介質(zhì)而備受青睞。

　　眾多工作表明，將多模存儲(chǔ)器布局到量子網(wǎng)絡(luò)中，能大幅度提高信道容量。盡管多模量子存儲(chǔ)領(lǐng)域已取得重要進(jìn)展，但基于冷原子系綜的長(zhǎng)時(shí)間空間多模存儲(chǔ)還存在許多科學(xué)問(wèn)題亟待解決，其中之一是難以保證所存的多模量子態(tài)在長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)之后仍具有較高的保真度。

　　史保森、丁冬生領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)基于光子軌道角動(dòng)量自由度，開(kāi)展了高維多模光子態(tài)的長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)研究，取得重要進(jìn)展。在工作中，團(tuán)隊(duì)通過(guò)系列操控和制備，進(jìn)一步延長(zhǎng)存儲(chǔ)時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)單光子量級(jí)信號(hào)光的濾波和探測(cè)。

　　實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)400微秒的存儲(chǔ)時(shí)間后絕對(duì)保真度遠(yuǎn)高于通過(guò)脈沖平均光子數(shù)和存儲(chǔ)效率計(jì)算出的量子—經(jīng)典界限，表明該存儲(chǔ)器仍可以工作在量子領(lǐng)域。同時(shí)，當(dāng)存儲(chǔ)時(shí)間從10微秒延長(zhǎng)到400微秒時(shí)，存儲(chǔ)器的讀出效率由10.7%衰減到4.7%，降低了不到60%。研究成果對(duì)高容量量子網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建具有重要參考意義。(完)