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中国科大在国际上首次研制成功高维固态量子存储器

发布时间:2019-04-24 21:24 来源:未知 编辑:admin

  据介绍,中科院量子信息重点实验室李传锋研究组,在固态系统中首次实现对三维量子纠缠态的量子存储,保线%,而且该存储器具有对高达51维的量子态的存储能力。

  远程量子纠缠是实现长程量子通信、分布式量子计算及量子精密计量等的核心资源。但由于光子在光纤中随距离指数损耗,量子纠缠分配的距离被限制在百公里量级。理论上可以基于纠缠光子的量子存储及纠缠交换技术构建量子中继,进而建立千公里量级的量子网络。然而受限于光源、存储器及探测器的效率等因素,量子网络预期传输速率非常低。提升传输速率的重要手段有两种,即对量子态进行高维编码,或者使用多模式量子存储器,但研究进展并不如意。

  李传锋研究组2012年建立中国首个固态量子存储研究平台,并在国际上率先实现光子偏振态的两维固态量子存储,创造了99.9%的保真度这一世界最高水平。近两年来,他们在国家重大仪器专项支持下,通过优化稀土掺杂晶体样品设计及相关技术,极大地提升了存储器指标,存储带宽由100兆赫提升至1千兆赫,同时存储效率由5%提升至20%。在此基础上,利用光的轨道角动量进行编码,首次研制出窄带高维纠缠光源,然后将此纠缠源存入固态量子存储器中,结果显示三维纠缠态的存储保线%。

  研究组进一步分析该量子存储的高维特性,结果表明该存储器可对高达51维的量子态进行有效存储。

  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,以提升量子网络的传输速率及未来量子U盘的存储容量。利用多模式存储,这种新颖的量子存储器的存储容量有望超过一百万个量子比特。本成果为固态量子存储器的集成化、规模化应用打下重要基础。

  中新网合肥8月19日电(杨保国吴兰)记者19日从中国科大获悉,该校科研人员在国际上首次研制成功高维固态量子存储器,成果发表在最新一期物理学国际权威期刊《物理评论

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