【科技】中国科学家首次成功研制高维固态量子存储器

本篇文章663字，读完约2分钟

记者20日从中国科学技术大学获悉，该校郭光翠院士领导的中国科学院量子新闻要点实验室李传锋研究小组在固体系统中首次实现了对三维量子纠缠态的量子记忆，保真度达到了99.1%。

远程量子纠缠是实现长距离量子通信、分布式量子计算和量子精密计量等的核心资源。 理论上可以基于纠缠光子的量子记忆和纠缠交换技术建立量子中继，建立千公里级的量子网络。 但是，受光源、存储器、检测器的效率等要素限制，量子互联网的传输速度预计非常低。

据悉，李传锋研究小组于2009年建立了中国第一个固体量子存储研究平台，国际上首次实现了光子偏振状态的二维固体量子存储，创造了99.9%的保真度世界最高水平。

近两年来，该研究小组在国家重大仪器专业的支持下，通过优化稀土掺杂晶体样品的设计和相关技术，大幅提高了内存指标，内存带宽从100兆赫兹提高到1千赫兹，而且内存效率从5%

在此基础上，研究小组利用光的轨道角动量进行编码，首次开发了窄带高维纠缠光源，然后将该纠缠源保存在固体量子存储器中，结果三维纠缠状态的记忆保真度达到了99.1%。 科学家们进一步分析了该量子存储的高维特征表明该存储装置可以比较有效地存储到51维的量子状态。

李传锋表示，高维轨道角动量存储技术可用于存储器的多模式存储，提高量子互联网的传输速度和未来量子u盘的存储容量。 如果利用多模式存储器，则该新的量化存储器的存储容量有望超过100万比特。 本成果为固体量子存储器的集成化、规模化应用奠定了重要基础。

这一成果最近发表在物理学国际权威期刊《物理评论快报》上。 (记者詹汀，徐海涛)