我國(guó)實(shí)現(xiàn)多模式固態(tài)量子存儲(chǔ)　為量子網(wǎng)絡(luò)打下基礎(chǔ)

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我國(guó)實(shí)現(xiàn)多模式固態(tài)量子存儲(chǔ)為量子網(wǎng)絡(luò)打下基礎(chǔ)

中國(guó)科技大學(xué)中國(guó)科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在國(guó)際上首次成功實(shí)現(xiàn)了確定性單光子的多模式固態(tài)量子存儲(chǔ)，并創(chuàng)造了100個(gè)時(shí)間模式的存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

為了實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)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(gè)光學(xué)平臺(tái)上的固態(tài)量子存儲(chǔ)器中，利用局部光學(xué)加熱方法調(diào)節(jié)單光子的波長(zhǎng)，使其與固態(tài)量子存儲(chǔ)器的操作波長(zhǎng)相匹配，將把單光子存儲(chǔ)到研究人員自主研發(fā)的固態(tài)量子存儲(chǔ)器中，測(cè)得單光子偏振態(tài)的存儲(chǔ)保真度為91.3%。隨后，研究人員的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了確定性單光子100個(gè)時(shí)間模式的多模式量子存儲(chǔ)，即一次可以存儲(chǔ)100個(gè)脈沖、每個(gè)脈沖中有1個(gè)單光子，模式數(shù)達(dá)到世界最高水平。

上述實(shí)驗(yàn)演示了加速糾纏分發(fā)的兩個(gè)最重要要素，即確定性量子光源和多模式量子存儲(chǔ)，預(yù)計(jì)可以使長(zhǎng)程糾纏分發(fā)時(shí)間縮短到毫秒量級(jí)。該項(xiàng)研究成果還首次實(shí)現(xiàn)了量子點(diǎn)和固態(tài)量子存儲(chǔ)器兩個(gè)固態(tài)量子節(jié)點(diǎn)的對(duì)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)