中國科學技術大學中科院量子信息重點實驗室李傳鋒研究組在固態系統中首次實現對三維量子糾纏態的量子存儲，保真度高達99.1%，存儲頻寬達1千兆赫，存儲效率為20%，而且該存儲器具有對高達51維的量子態的存儲能力。該成果發表於《物理評論快報》。
基本介紹
- 中文名：高維固態量子存儲器
- 外文名：High dimensional solid state quantum memory
- 研製單位：中國科學技術大學中科院量子信息重點實驗室李傳鋒研究組
研製成功
遠程量子糾纏是實現長程量子通信、分散式量子計算及量子精密計量等的核心資源。但由於光子在光纖中隨距離呈指數損耗，量子糾纏分配的距離被限制在百公里量級。受限於光源、存儲器及探測器的效率等因素，量子網路預期傳輸速率非常低。提升傳輸速率的重要手段有兩種，即對量子態進行高維編碼，或者使用多模式量子存儲器，但研究進展並不如意。
在前期研究的基礎上，李傳鋒等人利用光的軌道角動量進行編碼，首次研製出窄帶高維糾纏光源，然後將此糾纏源存入固態量子存儲器中，結果顯示三維糾纏態的存儲保真度達到99.1%。
研究組進一步分析了該量子存儲的高維特性，結果表明該存儲器可對高達51維的量子態進行有效存儲。
李傳鋒表示，高維軌道角動量存儲技術可用於存儲器的多模式存儲，以提升量子網路的傳輸速率及未來量子隨身碟的存儲容量。利用多模式存儲，這種新穎的量子存儲器的存儲容量有望超過100萬量子比特。本成果為固態量子存儲器的集成化、規模化套用打下重要基礎。
