量子存储可以将光的量子态存储于原子系综的自旋波激发态中,是量子中继器的关键部件。由于退相干机制的存在,使得已实现的量子存储的寿命都非常短,只有10微秒左右,这极大地限制了量子中继器在远距离量子通信中的实际应用。通常认为,短的存储寿命是由存储量子态的自旋波在梯度磁场下退相干所造成的。潘建伟研究小组通过对量子存储退相干机制的详细研究,发现除了磁场的影响之外,原子热运动造成的自旋波的失相也是导致量子存储寿命短的一个重要因素。这一退相干机制在过去的工作中往往被忽略掉而没有引起足够的重视。基于这一发现,他们在实验中通过选择对磁场不敏感的原子“钟态”(clock state)来存储量子态,同时延长自旋波激发的波长,从而将量子存储的寿命首次提高到1毫秒以上,相当于光可以在空气或光纤中传播超过300公里。审稿人评价该工作阐明并克服了一个重要的退相干机制,对光量子存储及光对物质的量子操控具有极其重要的意义。
长寿命量子存储的实验实现为各种实用化的量子信息处理开创了新的起点,对基于量子存储的线性光学量子计算和基于量子中继器的远距离量子通信具有深远的影响。在该论文发表后,诸如英国《新科学家》等多家欧美科学新闻媒体都对该成果做了专题报道。
欲浏览本网站最佳效果,
请使用Chrome、Edge及最新版本IE浏览器,
1920x1080分辨率访问.
本站自适应平板、手机等移动设备.
安徽省合肥市包河区金寨路96号
中国科学技术大学东区物理学院
邮政编码:
230026
