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本文摘要:中国科技大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传锋研究组,顺利构建确定性单光子多模式固态量子存储,一次可存储100个量子比特,构建全球最低水平。

中国科技大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传锋研究组,顺利构建确定性单光子多模式固态量子存储,一次可存储100个量子比特,构建全球最低水平。该成果公开发表于10月15日的世界着名学术期刊《自然通信》。

量子通信是指安全的通信方式,其基本原理是利用单个光子加密装载量子比特的信息进行传输。目前,量子通信不能超过100公里的测量水平。建立1000公里以上的长期量子通信必须基于量子存储的量子转播技术。

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目前已经构建的量子转播方案,长期发送量子比特的信息需要时间在分钟以上。减慢传输速度有两种方法。一是使用确定性的单光子源,即使使使用单个原子闪烁,每次只能提高一个光子,二是利用多模式存储,即一次存储可以遗失多个量子比特,一般的量子存储不能遗失一个量子比特的信息。

李传锋研究组通过两年的希望,从数百个人工原子中寻找闪烁波长与固态量子存储相匹配的人工原子,作为光源产生确定性的单光子,通过光纤传输到5米以外的自律开发的固态量子存储器进行存储,存储保真度为91.3%在此基础上,他们进一步实验构建多模式量子存储,一次可存储100个量子比特,构建了世界最低水平。李传锋说,基于这种技术,可以将长距离发送到量子比特所需的时间延长到毫秒量级,即传输速度可以提高4个量级。同时,该成果首次构建了固态量子节点,即固态人工原子光源和固态量子存储器的访问,为构建全固态量子网络迈出了最重要的一步。


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