中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)傳來(lái)振奮人心的消息，郭光燦院士所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在量子存儲(chǔ)技術(shù)方面取得了里程碑式的進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)由李傳鋒和周宗權(quán)兩位研究員主導(dǎo)，他們采用了一種創(chuàng)新的無(wú)噪聲光子回波（NLPE）技術(shù)，成功地將量子存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)時(shí)間從微秒級(jí)大幅度提升到了毫秒級(jí)，并顯著增強(qiáng)了存儲(chǔ)效率。這一重要研究成果已經(jīng)在《科學(xué)·進(jìn)展》雜志上發(fā)表。

在量子通信領(lǐng)域，光量子存儲(chǔ)器扮演著至關(guān)重要的角色，尤其是在克服信號(hào)衰減問(wèn)題上。自2011年以來(lái)，科研人員一直在探索利用稀土摻雜晶體來(lái)開(kāi)發(fā)可集成的量子存儲(chǔ)器，然而，由于器件噪聲和效率的限制，存儲(chǔ)時(shí)間一直停留在微秒級(jí)別，存儲(chǔ)效率也遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的光纖延遲線，這極大地限制了其在實(shí)際應(yīng)用中的潛力。

面對(duì)這一挑戰(zhàn)，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)一種全新的技術(shù)路徑實(shí)現(xiàn)了突破。他們首先采用飛秒激光微加工技術(shù)，在摻銪硅酸釔晶體中精心構(gòu)建了特殊的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)有效地濾除了偏振噪聲，為后續(xù)的存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

隨后，研究團(tuán)隊(duì)在晶體的表面集成了共面電波導(dǎo)，并巧妙地施加射頻磁場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)銪離子核自旋躍遷的精確控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)存儲(chǔ)時(shí)間達(dá)到1.021毫秒時(shí)，存儲(chǔ)效率依然保持在12.0±0.5%的高水平，這一效率遠(yuǎn)超傳統(tǒng)光纖延遲線在相同條件下的傳輸效率（僅為0.01%）。

這項(xiàng)突破不僅標(biāo)志著量子存儲(chǔ)器性能指標(biāo)的顯著提升，更重要的是，它首次證明了集成量子存儲(chǔ)在功能上已經(jīng)超越了傳統(tǒng)的光纖方案。這一成果無(wú)疑為構(gòu)建長(zhǎng)距離、實(shí)用化的量子通信網(wǎng)絡(luò)提供了關(guān)鍵的技術(shù)支撐。

研究團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，他們的NLPE方案在解決量子存儲(chǔ)信噪比問(wèn)題上展現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。這一創(chuàng)新不僅推動(dòng)了量子存儲(chǔ)技術(shù)的邊界，也為未來(lái)量子通信領(lǐng)域的發(fā)展開(kāi)辟了新的道路。