中国科大提出并实现“无噪声光子回波”量子存储方案

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7 月 21 日消息，来自中国科大的消息显示，中国科大郭光灿院士团队在量子存储及量子网络研究中取得原创性进展。该团队李传锋、周宗权研究组提出并通过实验实现无噪声光子回波，实测噪声比前人的结果降低了 670 倍，首次观察到单光子的光子回波并由此实现了高保真度的固态量子存储。光子回波是原子与一系列电磁波脉冲相互作用时发出的相干辐射。其作为光与物质作用的一种基本物理过程，已在众多学科领域取得广泛应用，例如核磁共振成像（射频波段）、电子顺磁共振谱仪（微波段）以及二维电子光谱（光波段）等。这些经典领域的应用表明光子回波是存储和操纵光的有力工具，如果把光子回波应用到量子领域，则有望实现任意波段的光量子存储器，从而建立超导量子计算机的微波光子学界面，以及建立基于光波光子的大尺度量子网络。然而强电磁波脉冲作用在原子系综上，会给原子上能级带来残留布居数，导致自发辐射噪声。这从根本上阻止了光子回波应用到量子领域。据了解，此前最低噪声的光子回波实验是