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潘建偉院士研究首次實現(xiàn)高效長壽量子存儲


九三學(xué)社中央委員、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室潘建偉院士及其同事包小輝、趙博等同德國研究人員合作實驗,在國際上首次實現(xiàn)將長存儲壽命和高讀出效率在單個存儲器內(nèi)結(jié)合起來,向可升級長程量子通信及可升級光學(xué)量子計算邁出了至關(guān)重要的一步。這項成果于5月20日發(fā)表于英國《自然》雜志的子刊《自然—物理學(xué)》上。

在以往研究中,延長存儲壽命和提高讀出效率這兩部分往往是分開進行的,使得存儲壽命和讀出效率這兩個主要指標沒有得到同步提升。僅單一性能指標較好的量子存儲器無法滿足量子中繼及光學(xué)量子計算等的實際應(yīng)用需求。研究表明,通過采取共線讀寫的幾何結(jié)構(gòu)延長自旋波波長可以提升存儲壽命,通過采取光腔增強的方式可以提升讀出效率。這兩部分如何結(jié)合是一個重要技術(shù)難題。潘建偉小組通過巧妙的方案設(shè)計,降低了實驗難度,最終成功實現(xiàn)了3.2毫秒的存儲壽命及73%的讀出效率,這是目前國際上量子存儲綜合性能指標最好的實驗結(jié)果。