中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的郭光燦院士團(tuán)隊(duì)近期在量子存儲(chǔ)技術(shù)方面取得了重大進(jìn)展。這項(xiàng)由李傳鋒和周宗權(quán)的研究小組主導(dǎo)的研究成果，在國(guó)際知名期刊《科學(xué)·進(jìn)展》上發(fā)表，標(biāo)志著量子存儲(chǔ)技術(shù)邁出了關(guān)鍵一步。

量子存儲(chǔ)器在量子通信網(wǎng)絡(luò)中扮演著至關(guān)重要的角色，它能夠有效解決信號(hào)損耗的問(wèn)題。然而，自2011年以來(lái)，盡管研究人員一直在努力利用稀土摻雜晶體開(kāi)發(fā)可集成的量子存儲(chǔ)器，但由于器件噪聲和存儲(chǔ)效率的限制，存儲(chǔ)時(shí)間始終停留在微秒級(jí)別，遠(yuǎn)低于實(shí)際應(yīng)用的需求。

為了突破這一技術(shù)瓶頸，研究團(tuán)隊(duì)提出了一種創(chuàng)新性的解決方案。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制備了特殊結(jié)構(gòu)的光波導(dǎo)，這一步驟顯著降低了偏振噪聲，為后續(xù)的存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

隨后，研究團(tuán)隊(duì)在晶體表面集成了共面電波導(dǎo)，并巧妙地施加了射頻磁場(chǎng)，這一操作實(shí)現(xiàn)了對(duì)銪離子核自旋躍遷的精確控制，為提升存儲(chǔ)時(shí)間和效率提供了可能。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，通過(guò)采用自主研發(fā)的無(wú)噪聲光子回波（NLPE）方案，研究團(tuán)隊(duì)成功將可集成量子存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)時(shí)間從微秒級(jí)別提升至毫秒級(jí)別，具體達(dá)到了1.021毫秒，同時(shí)存儲(chǔ)效率也保持在了一個(gè)令人矚目的水平——12.0±0.5%。這一性能遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)光纖延遲線的傳輸效率，后者在同等情況下的效率僅為0.01%。

這一重大突破不僅大幅提升了量子存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)，更重要的是，它首次證明了集成量子存儲(chǔ)技術(shù)在功能上已經(jīng)超越了傳統(tǒng)的光纖方案。這一成果為構(gòu)建實(shí)用化的長(zhǎng)距離量子網(wǎng)絡(luò)提供了關(guān)鍵的技術(shù)支撐，同時(shí)也展示了無(wú)噪聲光子回波方案在解決量子存儲(chǔ)信噪比問(wèn)題上的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)這一成果感到振奮，并表示將繼續(xù)深入研究，以期在未來(lái)推動(dòng)量子通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。