我国科学家突破技术瓶颈,首次实现毫秒级可集成量子存储器
摘要:
我国科学家成功突破了毫秒级可集成量子存储器的技术瓶颈,首次实现了这一重要技术的集成,这一突破为量子计算、量子通信等前沿领域的发展提供了强有力的支持,有望推动我国在全球量子科技竞争中取得更大的优势,这项技术的实现,为量子信息的长距离传输和长时间存储提供了可能,具有重要的科学价值和实际应用前景。
我国科学家成功突破了毫秒级可集成量子存储器的技术瓶颈,首次实现了这一重要技术的集成,这一突破为量子计算、量子通信等前沿领域的发展提供了强有力的支持,有望推动我国在全球量子科技竞争中取得更大的优势,这项技术的实现,为量子信息的长距离传输和长时间存储提供了可能,具有重要的科学价值和实际应用前景。
我国科学家在量子存储领域取得了重大突破,成功实现了毫秒级可集成量子存储器的首次突破,这一成果由郭光灿院士团队与中国科学技术大学的李传锋和周宗权研究组合作完成,并已在《科学·进展》期刊发表。 采用原创的无噪声光子回波技术,研究团队成功将量子存储器的存储时间从微秒级提升至毫秒级,显著提升了存储效率,这一突破对于构建实用化长程量子网络具有重要意义,并为量子计算、量子通信和量子密码学等领域的发展奠定了坚实基础。 在量子通信网络中,光量子存储器是克服信号损耗的核心组件,器件噪声和效率的限制一直是一个难题,使得存储时间一直停留在微秒量级,远低于传统光纤延迟线的存储效率和传输速度,针对这一问题,研究团队通过一系列创新技术解决了难题。 他们使用飞秒激光微加工技术,在掺铕硅酸钇晶体中创建了特殊的光波导结构,有效地消除了偏振噪声,团队还在晶体表面集成了共面电波导,并施加射频磁场,实现对铕离子核自旋跃迁的精确调控。 实验数据表明,当存储时间达到1.021毫秒时,存储效率仍然保持在12.0±0.5%,远超过同等条件下的光纤延迟线传输效率(0.01%),这不仅大幅提升了量子存储器的性能,也证明了集成量子存储在功能上已经超越了传统光纤方案。 这一成果展示了我国在量子科技领域的实力和潜力,不仅为量子计算机的研发和应用提供了强有力的支撑,也为全球量子科技的发展注入了新的动力,随着技术的不断进步,我们期待量子通信在未来能够带来更广泛、更高效、更安全的通信体验。 图像描述:新突破!我国科学家成功实现毫秒级可集成量子存储器,图片展示了一个精密的实验室环境,科研人员正在操作复杂的设备和仪器,一个高速运转的量子计算机芯片置于中心位置,象征着我国在量子领域的努力和成果。