beplay2網頁登錄
中國科學技術大學成果入選2021年度“中國高等學校十大科技進展”
近日，由教育部科技委組織評選的2021年度“中國高等學校十大科技進展”結果揭曉。中國科學技術大學獨立完成的“基於稀土離子的固態量子存儲”入選2021年度“中國高等學校十大科技進展”。
量子中繼和可移動量子存儲（簡稱量子U盤）是克服信道損耗並實現遠程量子通信的兩種可行方案，其共性需求是高性能的量子存儲器。麵向遠程量子通信的重大需求，中國科學技術大學郭光燦院士團隊李傳鋒、周宗權研究組長期從事基於稀土離子摻雜晶體的固態量子存儲器實驗研究。2021年，該團隊的研究取得係列重要進展。
左圖：基於吸收型存儲的量子中繼示意圖；右圖：低溫下的稀土離子摻雜晶體
國際上已有的量子中繼都是基於發射型存儲器構建的，其特點是結構簡單，但物理係統單一導致通訊速率受限。為解決這一問題，研究組基於獨創的三明治結構固態量子存儲，首次實現基於吸收型存儲器的量子中繼，並展現了多模式複用在量子中繼中的通信加速作用。該成果以封麵故事論文的形式發表在《自然》期刊[Nature 594, 41 (2021)]。
量子U盤可以看作一種新型的量子信道，其存儲時間對應於等效的信道損耗。研究組基於自主搭建的光學拉曼外差探測的核磁共振譜儀，把相幹光的存儲時間提升至1小時，大幅刷新了光存儲時間1分鍾的世界記錄，從而證實了量子U盤的原理可行性。該成果發表在《自然·通訊》期刊 [Nature Communications 12, 2381 (2021)]，並入選《自然·通訊》2021年度最具影響力的25篇物理類論文。
為了克服已有的固態量子存儲方案低效率的缺陷，研究組進一步提出了原創的“無噪聲光子回波”（noiseless photon echo，簡稱NLPE）量子存儲方案，在量子U盤工作介質中實測的信噪比相比已有方案獲得了4倍的提升。該成果發表在《自然·通訊》期刊 [Nature Communications 12, 4378 (2021)]。
以上工作為遠程量子通信的實現提供了基於稀土離子的全新解決方案，並為大尺度量子互聯網的構建奠定了關鍵基礎。相關成果得到人民日報、新華社、中央電視台、PhysicsWorld、Scientific American、The Academic Times等國內外媒體的廣泛關注報道，取得了良好的科普傳播效果。
1998年以來教育部科技委每年組織評選出高等學校十大科技進展，及時宣傳高等學校重大科技成果，充分展示了高校在我國科技創新方麵的進展，對提升高校科技的整體水平、科技創新能力發揮了積極作用。
延伸閱讀：
（來源：中國科學技術大學）
免責聲明：
① 凡本站注明“稿件來源：beplay2網頁登錄”的所有文字、圖片和音視頻稿件，版權均屬本網所有，任何媒體、網站或個人未經本網協議授權不得轉載、鏈接、轉貼或以其他方式複製發表。已經本站協議授權的媒體、網站，在下載使用時必須注明“稿件來源：beplay2網頁登錄”，違者本站將依法追究責任。
② 本站注明稿件來源為其他媒體的文/圖等稿件均為轉載稿，本站轉載出於非商業性的教育和科研之目的，並不意味著讚同其觀點或證實其內容的真實性。如轉載稿涉及版權等問題，請作者在兩周內速來電或來函聯係。