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我國學者實現(xiàn)確定性單光子多模式固態(tài)量子存儲 為量子網(wǎng)絡打下基礎
新華社合肥10月20日電(記者徐海濤)記者從中國科學技術大學獲悉,該校中科院量子信息重點實驗室李傳鋒研究組,,近期在國際上首次成功實現(xiàn)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)世界最高水平,,為實現(xiàn)量子中繼和全固態(tài)量子網(wǎng)絡打下了基礎,。
量子網(wǎng)絡被認為可能是替代現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的新一代信息網(wǎng)絡,,其核心技術是量子糾纏分發(fā),。但由于不可避免的傳輸損耗,,目前在信道中直接進行糾纏分發(fā)只能達到百公里量級,要實現(xiàn)更遠程的分發(fā)需要基于量子存儲的量子中繼技術,。而目前基于概率性光源的量子存儲的分發(fā)時間過長,,預計將在分鐘量級以上。
在國家科研項目支持下,,中科大李傳鋒研究組近期采用了一種新的技術方案,,他們利用自組織量子點產(chǎn)生確定性單光子源,然后通過光纖傳輸?shù)剑得淄獾牧硪粡埞鈱W平臺上的固態(tài)量子存儲器中,。利用局部光學加熱方法調(diào)節(jié)單光子的波長,,與固態(tài)量子存儲器的操作波長相匹配,然后把單光子存儲到研究組自主研發(fā)的固態(tài)量子存儲器中,,并測得單光子偏振態(tài)的存儲保真度為91.3%,。
之后,他們進一步實驗實現(xiàn)確定性單光子的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,、每個脈沖中有一個單光子,該模式數(shù)創(chuàng)造了世界最高水平,。
?。保霸拢保等眨瑖H著名學術期刊《自然·通訊》發(fā)表了該成果,,審稿人給予高度評價,,認為朝著量子中繼的正確方向邁出了重要一步,。李傳鋒介紹,該成果實驗演示了加速糾纏分發(fā)的兩個最重要的要素,,即確定性量子光源和多模式量子存儲,。前者可以指數(shù)加速糾纏分發(fā),后者可以線性加速,,兩者結(jié)合在一起預計可以使遠程糾纏分發(fā)的時間縮短到毫秒量級,。
編輯:薛曉鈺
關鍵詞:確定性單光子多模式固態(tài)量子存儲 量子網(wǎng)絡