中國科學技術學院發布消息，稱其郭光燦教授團隊在光量子儲存領域取得重要突破。該團隊李傳鋒、周宗權研究組將相干光的儲存時間提高至1小時，大幅度刷新了2013年日本團隊光儲存1分鐘的世界紀錄，向實現量子U盤邁出重要一步。該成果4月22日發表在國際著名刊物《自然·通訊》上，審稿人稱該成果是一個巨大的成就（ahuge）。
李傳鋒、周宗權研究組常年旨在于基于稀土離子參雜晶體的固態量子儲存實驗研究。研究組2015年自制光學拉曼外差偵測核磁共振譜儀，專門用于稀土離子參雜晶體的基態結構剖析。依托該儀器，研究組精確描畫了摻銪硅酸釔晶體光學躍遷的完整喀什頓量，并在理論上預測了ZEFOZ磁場下的基態結構[of802,32(2018)]。近日課題組結合理論預言首次實驗測定摻銪硅酸釔晶體在ZEFOZ磁場下的完整基態結構。在此基礎上，研究組結合了原子頻度梳（AFC）量子儲存方案以及ZEFOZ技術，成功實現了光訊號的長壽命儲存。實驗中光訊號首先被AFC吸收成為銪離子系綜的光學迸發，接著被轉移為載流子迸發，經歷一系列載流子保護脈沖操作后，最終被讀取為光訊號，總儲存時間歷時1小時。通過加載相位編碼量子通訊儲存量子通訊儲存，實驗證實在經歷了1個小時儲存后，光的相位儲存保真度高達96.4±2.5%。這種結果表明該裝置具有極強的相干光儲存能力以及用于量子態儲存的潛力。
該工作將光儲存時間從分鐘量級推動至小時量級，滿足了量子U盤對光儲存壽命指標的基本需求。接出來通過優化儲存效率及雜訊，有望實現量子U盤，因而可以基于精典運輸工具實現量子信息的傳輸，構建一種全新的量子信道。近日的理論研究表明，量子U盤在全球衛星量子通訊、甚長基線干涉天文檢測系統等領域均具有廣泛應用。審稿人表示：
“這個工作讓人們等待了許久，2015年新加坡國立學院團隊報導了摻銪硅酸釔晶體在ZEFOZ磁場下具有6小時的載流子相干壽命，但是實際的光訊號儲存能力至今才總算得到證明（Thiswasalongtime,sincetheANUgroupintheir2015paperthatthesameusedinthework,Eu:YSO,canspinfor6hoursunderaZEFOZfieldandusing.inthesehasuntilnow）。”
儲存方案示意圖，訊號光場（probe）被梳狀的原子吸收譜吸收，并被控制光場（）儲存為載流子迸發，在射頻（RF）場的操控下延長儲存時間，最終讀取為光訊號。
論文第一作者是中科院量子信息重點實驗室博士研究生馬鈺。該工作得到了科技部、國家自然科學基金委、安徽省以及中國科大學的捐助。周宗權得到中科院青年創新推動會的捐助。
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