近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊(duì)在固態(tài)量子存儲(chǔ)領(lǐng)域取得進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)李傳鋒、周宗權(quán)研究組基于摻鉺波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)通訊波段光子的按需式量子存儲(chǔ)。該成果11月15日發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》。

據(jù)悉，稀土鉺離子具有獨(dú)特的通訊波段光躍遷，是實(shí)現(xiàn)通訊波段量子存儲(chǔ)器的重要候選材料。然而已有的通訊波段量子存儲(chǔ)器的讀出時(shí)間在光子寫入前就已預(yù)先設(shè)定，無法實(shí)現(xiàn)按需式讀取。

李傳鋒、周宗權(quán)研究組在摻鉺硅酸釔晶體上自主加工了光波導(dǎo)，并在波導(dǎo)兩端直接粘貼集成了普通的單模光纖。為實(shí)現(xiàn)按需式讀取，研究組在波導(dǎo)兩側(cè)加工了片上電極。通過極化鉺離子的電子自旋，并初始化其核自旋狀態(tài)，光子的存儲(chǔ)效率被提升至10.9%，這一效率相比可集成通訊波段量子存儲(chǔ)獲得5倍的增強(qiáng)。電場(chǎng)調(diào)控的按需式量子存儲(chǔ)保真度達(dá)到98.3%。

科技日?qǐng)?bào)消息稱，該成果基于鉺離子實(shí)現(xiàn)了通信波段的按需式量子存儲(chǔ)，并且這一光纖集成器件可以直接對(duì)接現(xiàn)有的光纖網(wǎng)絡(luò)?；阢s離子的量子存儲(chǔ)可用于克服長程量子通信中的指數(shù)級(jí)損耗，使鉺離子有望再在量子網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中扮演重要角色。（校對(duì)/姜羽桐）