宽带高速量子通信研究迈出关键一步

最近，中国科学技术大学的石教授领导的科研团队在世界上首次利用冷原子系综作为存储介质和拉曼存储协议，成功地实现了单光子路径、偏振混合纠缠态和双光子偏振纠缠态的量子存储。研究结果最近发表在学术期刊《自然光子学》的网络版上。

这项工作对未来实现高速宽带量子通信具有重要意义。《自然光子学》的评论员说:“这是该领域的第一个里程碑式的成就，并为这一热门研究领域建立了一个参考点。”它的实现为未来基于光纤系统的高速量子网络和高速线性量子计算的构建奠定了坚实的基础。

“我们已经用Sagnac干涉仪清楚地证明了偏振纠缠的高保真存储，”斯波尔森说。

众所周知，实现宽带和高速的信息传输和处理是所有通信系统追求的目标。光量子纠缠是实现可伸缩线性量子计算和构建量子通信网络的核心量子资源，光量子纠缠的存储是实现量子计算和量子网络通信的关键技术之一。因此，宽带光子纠缠态的存储自然成为构建高速量子网络的基础，也是量子信息技术实用化和大众化必须解决的关键技术之一。此外，光子有许多*度，例如偏振、路径和轨道角动量。宽带多*度光量子混合纠缠态的存储也是实现高速量子网络的关键技术之一。

实现量子存储有许多方法。其中，拉曼存储协议比其他方案有许多优点，如宽带信号存储、存储信号的频率可调等。然而，尽管研究人员已经成功地在固体、原子和分子气体系统中实现了基于拉曼协议的光信息存储，但迄今为止所有的光脉冲都是经典的强光或衰减的弱相干光，并且没有偏振纠缠光子的量子存储的报道。(刘爱华)