中國成功「留光」1小時：技術冠全球 助實現量子儲存
發布時間： 2021/04/26 16:25
最後更新： 2021/04/26 16:25
▲ 中國成功「留光」1小時：技術冠全球 助實現量子儲存
光以每秒30萬公里的速度運動，讓它「慢下來」乃至「停留下來」，是重要的科研問題。新華社報道，中國科學家在「留光」技術取得突破，讓「光存儲」的時間提升至1小時，打破外國紀錄、站在全球最前端，或成為實現「量子儲存」技術的一個腳步。
新華網引述中國科技大學25日發佈的消息指，該校李傳鋒、周宗權研究組近期成功將光存儲時間提升至1小時，大幅刷新8年前德國團隊創造的1分鐘的世界紀錄，向實現「量子U盤（儲存體）」邁出重要一步。
國際學術期刊《自然·通訊》日前發表了該成果，審稿人認為「這是一個巨大成就」。
打個比喻：就如把光儲存於USB
據稱，光是現代信息傳輸的基本載體，光的存儲在量子通信領域尤其重要，因為用光量子存儲可以構建量子中繼，從而克服傳輸損耗、建立遠程通信網。
另一種遠程量子通信解決方案是量子U盤，即是將光子保存起來，通過運輸U盤來傳輸量子信息。
專家指，光以每秒30萬公里的速度運動，如何讓光「慢下來」乃至「停留下來」，牽涉複雜技術。考慮到飛機和高鐵等運輸工具的速度，量子U盤的光存儲時間需要達到小時量級，才有實用價值。
早於2015年，李傳鋒、周宗權研究組就研製出光學拉曼外差探測核磁共振譜儀，刻畫了摻銪矽酸釔晶體光學躍遷的完整哈密頓量。近期，他們在實驗上取得重大突破，結合「原子頻率梳」等技術，成功實現光信號的長壽命存儲。
光的存儲 對開發量子通信有重要意義
李傳鋒形容，「簡單來說，我們就是用一塊晶體把光『存起來』，一個小時後取出來發現，它的相位、偏振等狀態信息還保存得很好。」
而在實驗中，光信號經歷了光學激發、自旋激發、自旋保護脈衝等一系列操作後，被重新讀取為光信號，總存儲時間達到1小時，而且光的相位存儲「保真度」高達96.4±2.5%。
李傳鋒指出，光的狀態信息容易消失，此次研究大大延長了保存的時間，有望催生一系列創新應用。
他又指，量子U盤儲存體，對構建全球量子通信網具有重要意義，研究組不僅要高精度的「留住光」，下一步更要提升信噪比，實現量子USB。研究成果日前在國際學術期刊《自然通訊》（Nature Communications）發表。
責任編輯：鄧國強
