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我國實現(xiàn)多模式固態(tài)量子存儲為量子網(wǎng)絡(luò)打下基礎(chǔ)

中國科技大學(xué)中國科學(xué)院量子信息重點實驗室在國際上首次成功實現(xiàn)了確定性單光子的多模式固態(tài)量子存儲，并創(chuàng)造了100個時間模式的存儲模式數(shù)世界紀(jì)錄，為量子中繼和全固態(tài)量子網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

為了實現(xiàn)長程量子糾纏分發(fā)，研究人員采用了一種新的技術(shù)方案，利用一種人造固態(tài)原子體系產(chǎn)生確定性單光子源，通過光纖傳輸?shù)?m外另一個光學(xué)平臺上的固態(tài)量子存儲器中，利用局部光學(xué)加熱方法調(diào)節(jié)單光子的波長，使其與固態(tài)量子存儲器的操作波長相匹配，將把單光子存儲到研究人員自主研發(fā)的固態(tài)量子存儲器中，測得單光子偏振態(tài)的存儲保真度為91.3%。隨后，研究人員的進(jìn)一步實驗實現(xiàn)了確定性單光子100個時間模式的多模式量子存儲，即一次可以存儲100個脈沖、每個脈沖中有1個單光子，模式數(shù)達(dá)到世界最高水平。

上述實驗演示了加速糾纏分發(fā)的兩個最重要要素，即確定性量子光源和多模式量子存儲，預(yù)計可以使長程糾纏分發(fā)時間縮短到毫秒量級。該項研究成果還首次實現(xiàn)了量子點和固態(tài)量子存儲器兩個固態(tài)量子節(jié)點的對接，向?qū)崿F(xiàn)全固態(tài)量子網(wǎng)絡(luò)邁出了重要一步。

(中 科)