“留光”1小时,迈向“量子U盘”我国科学家刷新天下纪录

前沿科技

光以每秒30万公里的速率运动,让它“慢下来”甚至“停留下来”,是主要的科研问题。

中国科学手艺大学4月25日宣布新闻,该校李传锋、周宗权研究组近期乐成将光存储时间提升至1小时,大幅刷新8年前德国团队缔造的1分钟的天下纪录,向实现量子U盘迈出主要一步。国际学术期刊《自然·通讯》日前揭晓了该功效,审稿人以为“这是一个伟大成就”。

光是现代信息传输的基本载体,光纤网络已遍布全球。光的存储在量子通讯领域尤其主要,由于用光量子存储可以构建量子中继,从而战胜传输消耗确立远程通讯网。另一种远程量子通讯解决方案是量子U盘,即把光子保留起来,通过运输U盘来传输量子信息。思量到飞机和高铁等运输工具的速率,量子U盘的光存储时间需要到达小时量级,才有适用价值。

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李传锋、周宗权研究组耐久研究这一领域,他们2015年研制出光学拉曼外差探测核磁共振谱仪,描绘了掺铕硅酸钇晶体光学跃迁的完整哈密顿量。近期,他们在实验上取得重大突破,连系“原子频率梳”等手艺,乐成实现光信号的长寿命存储。

在实验中,光信号履历了光学引发、自旋引发、自旋珍爱脉冲等一系列操作后,被重新读取为光信号,总存储时间到达1小时,而且光的相位存储“保真度”高达96.4±2.5%。

“简朴来说,我们就是用一块晶体把光‘存起来’,一个小时后取出来发现,它的相位、偏振等状态信息还保留得很好。”李传锋说,光的状态信息很容易消逝,这个研究大大延伸了保留的时间,也因此有望催生一系列创新应用。

好比,将两台相距较远的望远镜捕捉到的光,保留后放到一起举行“过问”处置,可以突破单个望远镜的尺寸局限,大幅提升观察的精度。

量子U盘对构建全球量子通讯网具有主要意义。李传锋先容,为实现量子U盘,不仅要高精度的“留住光”,还要提升信噪比,这也是他们下一步起劲的偏向。

据新华社
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