近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團隊取得了一項重要技術(shù)突破，其研究成果引發(fā)廣泛關(guān)注。據(jù)官方消息，該團隊李傳鋒、周宗權(quán)研究組基于原創(chuàng)的無噪聲光子回波（NLPE）方案，成功將可集成量子存儲器的存儲時間從10微秒級提升至毫秒級，同時突破了傳統(tǒng)光纖延遲線的效率限制。
光量子存儲器是克服信道損耗、構(gòu)建大規(guī)模量子網(wǎng)絡(luò)的核心器件，其規(guī)模化應(yīng)用需要實現(xiàn)集成化，以滿足小尺寸、低功耗的需求。自2011年起，國際上已利用多種工藝在稀土摻雜晶體中制備了可集成量子存儲器。然而，由于集成器件中噪聲難以濾除且存儲效率受限，現(xiàn)有裝置僅能在原子激發(fā)態(tài)存儲，存儲時間僅為10微秒級，效率遠低于光纖延遲線，限制了其在遠程量子通信中的實際應(yīng)用。
為解決這一問題，研究組利用飛秒激光微加工技術(shù)，在摻銪硅酸釔晶體中制備了圓對稱凹陷包層光波導(dǎo)，結(jié)合NLPE方案實現(xiàn)了噪聲濾除與存儲效率的大幅提升。近期，團隊還在晶體上表面集成了共面電波導(dǎo)，通過施加射頻磁場實現(xiàn)對銪離子核自旋躍遷的動力學(xué)解耦控制，將量子存儲壽命延長至毫秒級。實驗顯示，當(dāng)存儲時間達1.021毫秒時，存儲效率為12.0±0.5%，遠超對應(yīng)延時的光纖延遲線效率（僅0.01%）。
這一成果首次實現(xiàn)了存儲效率超越光纖延遲線的突破，為可集成量子存儲在長程量子網(wǎng)絡(luò)中的實際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，同時展現(xiàn)了NLPE方案在解決長壽命量子存儲信噪比問題上的潛力。

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