中国科技大学研究组研制出高效固态量子存储器

中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传锋研究组，成功实现确定性单光子的多模式固态量子存储，一次可以存储100个量子比特，创造了世界最高水平。该成果发表在10月15日的世界著名学术期刊《自然?通讯》上。

量子通信被认为是绝对安全的通信方式，其基本原理是利用单个光子加密携带一个量子比特的信息进行传输。由于量子不可克隆定理，一旦有人窃取信息就会被立刻发现。用于量子通信的常见光源的发光介质由很多原子构成，具体哪个原子发光是随机的，产生光子的几率很低，且每次发射不能保证只有一个光子，这会导致中继出错且安全性大大降低。目前已经实现的量子中继方案都是基于这种概率性光源的存储，长程发送一个量子比特的信息所需要的时间在分钟量级以上。

李传锋研究组通过两年的努力，从上百个人造原子中找到发光波长与固态量子存储相匹配的一个人造原子，用它作为光源产生确定性的单光子，然后通过光纤传输到5米外的自主研发的固态量子存储器中进行存储，并测得存储保真度为91.3%。他们在此基础上实现了多模式的量子存储。