中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊李傳鋒、周宗權(quán)研究組近期將光存儲時間提升至1小時，大幅刷新2013年德國團(tuán)隊創(chuàng)造的1分鐘的世界紀(jì)錄，向?qū)崿F(xiàn)量子優(yōu)盤邁出重要一步。該成果日前發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》。

光的存儲在量子通信領(lǐng)域尤其重要，這是因為基于光量子存儲可以構(gòu)建量子中繼，從而克服傳輸損耗建立遠(yuǎn)程通信網(wǎng)。另一種遠(yuǎn)程量子通信的解決方案是量子優(yōu)盤，即把光子存儲到超長壽命量子存儲器中，然后通過直接運輸量子優(yōu)盤來傳輸量子信息。考慮到飛機和高鐵等運輸工具的速度，量子優(yōu)盤的光存儲時間需要達(dá)到小時量級。

李傳鋒、周宗權(quán)研究組2015年研制出光學(xué)拉曼外差探測核磁共振譜儀，刻畫了摻銪硅酸釔晶體光學(xué)躍遷的完整哈密頓量。近期，他們結(jié)合“原子頻率梳”等技術(shù)，成功實現(xiàn)光信號的長壽命存儲。實驗中，光信號經(jīng)歷了光學(xué)激發(fā)、自旋激發(fā)、自旋保護(hù)脈沖等一系列操作后，最終被讀取為光信號，總存儲時間長達(dá)1小時，且光的相位存儲“保真度”高達(dá)96.4±2.5%。

這一成果將光存儲時間從分鐘量級推進(jìn)至小時量級，滿足了量子優(yōu)盤對光存儲時間指標(biāo)的基本需求。接下來，研究組將通過優(yōu)化存儲效率及信噪比，努力實現(xiàn)量子優(yōu)盤。

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