【Kaiyun·開云，新聞】量子中繼可以解決光子信號(hào)在光纖內(nèi)指數(shù)衰減的重大難題，是未來實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離量子通信的重要途徑之一。量子中繼的核心是量子存儲(chǔ)技術(shù)，近年來，量子存儲(chǔ)的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展十分快，眾多物理體系的存儲(chǔ)指標(biāo)都在不斷進(jìn)步。近日，Kaiyun·開云，了解到，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊(duì)在長(zhǎng)時(shí)間空間多模量子態(tài)存儲(chǔ)方向取得新進(jìn)展，科研團(tuán)隊(duì)利用磁場(chǎng)操控技術(shù)結(jié)合鐘態(tài)制備的方法實(shí)現(xiàn)了基于冷原子系綜的光子高維軌道角動(dòng)量態(tài)的長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)。

　　據(jù)了解，由于冷原子系綜具有集體增強(qiáng)效應(yīng)以及光譜一致性，可以有效地存儲(chǔ)光子的量子態(tài)，因此作為極具潛力的量子存儲(chǔ)器介質(zhì)而備受青睞。學(xué)術(shù)界的眾多工作表明，將多模存儲(chǔ)器布局到量子網(wǎng)絡(luò)中，能大幅度提高信道容量，因此多模量子存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)對(duì)于構(gòu)建高容量量子網(wǎng)絡(luò)具有重要價(jià)值。盡管多模量子存儲(chǔ)領(lǐng)域已取得重要進(jìn)展，但基于冷原子系綜的長(zhǎng)時(shí)間空間多模存儲(chǔ)還存在許多科學(xué)問題亟待解決。其中之一就是，難以保證所存多模量子態(tài)在長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)之后仍具有較高的保真度。

實(shí)驗(yàn)原理

　　研究過程中，科研團(tuán)隊(duì)利用銣冷原子體系，基于光子軌道角動(dòng)量自由度，開展了高維多模光子態(tài)的長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)單光子量級(jí)信號(hào)光的濾波和探測(cè)。總的說來，該項(xiàng)重磅研究成果對(duì)高容量量子網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建具有重要參考意義。

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