3月31日的消息顯示，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊(duì)在量子存儲(chǔ)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重要突破。這一成果由李傳鋒、周宗權(quán)研究組完成，他們通過自主研發(fā)的無(wú)噪聲光子回波（NLPE）方案，成功將可集成量子存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)時(shí)間從微秒級(jí)別提升至毫秒級(jí)別，并顯著提高了存儲(chǔ)效率。相關(guān)研究成果已發(fā)表在國(guó)際知名期刊科學(xué)·進(jìn)展上。

在量子通信網(wǎng)絡(luò)中，光量子存儲(chǔ)器是解決信號(hào)損耗問題的核心器件。自2011年以來(lái)，研究人員一直致力于利用稀土摻雜晶體開發(fā)可集成量子存儲(chǔ)器，但由于器件噪聲和效率限制，存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)期停留在10微秒量級(jí)，且存儲(chǔ)效率遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)光纖延遲線，這極大地阻礙了其實(shí)際應(yīng)用。

為解決這一難題，研究團(tuán)隊(duì)提出了一種創(chuàng)新的技術(shù)路徑。他們首先采用飛秒激光微加工技術(shù)，在摻銪硅酸釔晶體中制備了特殊結(jié)構(gòu)的光波導(dǎo)，有效降低了偏振噪聲。隨后，通過在晶體表面集成共面電波導(dǎo)并施加射頻磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)銪離子核自旋躍遷的精確控制。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在存儲(chǔ)時(shí)間達(dá)到1.021毫秒的情況下，存儲(chǔ)效率仍保持在12.0±0.5%，顯著優(yōu)于同等情況下的光纖延遲線傳輸效率（僅0.01%）。這一突破不僅大幅提升了量子存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)，還首次證明了集成量子存儲(chǔ)技術(shù)在功能上已超越傳統(tǒng)光纖方案。

研究團(tuán)隊(duì)表示，這一成果為構(gòu)建實(shí)用化的長(zhǎng)距離量子網(wǎng)絡(luò)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐，同時(shí)也展示了無(wú)噪聲光子回波方案在解決量子存儲(chǔ)信噪比問題上的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。