【Kaiyun·開云，新聞】量子中繼可以解決光子信號在光纖內(nèi)指數(shù)衰減的重大難題，是未來實現(xiàn)超遠距離量子通信的重要途徑之一。量子中繼的核心是量子存儲技術(shù)，近年來，量子存儲的實驗研究進展十分快，眾多物理體系的存儲指標(biāo)都在不斷進步。近日，Kaiyun·開云，了解到，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團隊在長時間空間多模量子態(tài)存儲方向取得新進展，科研團隊利用磁場操控技術(shù)結(jié)合鐘態(tài)制備的方法實現(xiàn)了基于冷原子系綜的光子高維軌道角動量態(tài)的長時間存儲。

　　據(jù)了解，由于冷原子系綜具有集體增強效應(yīng)以及光譜一致性，可以有效地存儲光子的量子態(tài)，因此作為極具潛力的量子存儲器介質(zhì)而備受青睞。學(xué)術(shù)界的眾多工作表明，將多模存儲器布局到量子網(wǎng)絡(luò)中，能大幅度提高信道容量，因此多模量子存儲器的實現(xiàn)對于構(gòu)建高容量量子網(wǎng)絡(luò)具有重要價值。盡管多模量子存儲領(lǐng)域已取得重要進展，但基于冷原子系綜的長時間空間多模存儲還存在許多科學(xué)問題亟待解決。其中之一就是，難以保證所存多模量子態(tài)在長時間存儲之后仍具有較高的保真度。

實驗原理

　　研究過程中，科研團隊利用銣冷原子體系，基于光子軌道角動量自由度，開展了高維多模光子態(tài)的長時間存儲研究，實現(xiàn)了對單光子量級信號光的濾波和探測?？偟恼f來，該項重磅研究成果對高容量量子網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建具有重要參考意義。

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