記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校郭光燦院士團(tuán)隊(duì)近期在量子存儲領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，李傳鋒、周宗權(quán)研究組制備出高保真度的可集成固態(tài)量子存儲器，并基于自主研制設(shè)備首次實(shí)現(xiàn)了稀土離子的電子自旋及核自旋相干壽命的全面提升，為構(gòu)建量子網(wǎng)絡(luò)邁出堅(jiān)實(shí)一步。日前相關(guān)成果分別發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)期刊《光學(xué)》和《應(yīng)用物理評論》上。

量子存儲器是構(gòu)建量子網(wǎng)絡(luò)的核心器件，它可以有效克服信道損耗，從而拓展量子通信的距離，并且可以整合分處異地的量子計(jì)算及量子傳感資源。李傳鋒、周宗權(quán)研究組長期致力于基于稀土摻雜晶體的固態(tài)量子存儲器研究，在保真度、維度數(shù)及多模式容量3項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)方面均保持國際領(lǐng)先。

當(dāng)前，國際固態(tài)量子存儲器研究面臨兩大技術(shù)挑戰(zhàn)，一是存儲介質(zhì)問題導(dǎo)致難以規(guī)模化應(yīng)用，二是它的相干壽命太短難以滿足需要。

為解決這些問題，近期李傳鋒、周宗權(quán)研究組采用飛秒激光微加工技術(shù)，首次在摻銪硅酸釔晶體中刻蝕出光波導(dǎo)，研制出可集成的固態(tài)量子存儲器。并實(shí)驗(yàn)演示了兩種光量子存儲方案，保真度分別超過99%和97%。他們還成功搭建出國際首個(gè)深低溫脈沖式電子與核自旋雙共振譜儀，并嚴(yán)格標(biāo)定其最低工作溫度為0.1K，使得相干壽命指標(biāo)實(shí)現(xiàn)了超過一個(gè)數(shù)量級的提升。

《光學(xué)》雜志審稿人評價(jià)認(rèn)為，這項(xiàng)研究非常重要，它演示了實(shí)驗(yàn)技術(shù)以及方案的多樣性，證明稀土摻雜晶體中刻蝕的光波導(dǎo)在量子信息領(lǐng)域中是一個(gè)非常有前景的平臺。