中科大实现量子存储器重大突破：存储时间提升至毫秒级

近日，中国科学技术大学郭光灿院士团队取得了一项重要技术突破，其研究成果引发广泛关注。据官方消息，该团队李传锋、周宗权研究组基于原创的无噪声光子回波（NLPE）方案，成功将可集成量子存储器的存储时间从10微秒级提升至毫秒级，同时突破了传统光纤延迟线的效率限制。
光量子存储器是克服信道损耗、构建大规模量子网络的核心器件，其规模化应用需要实现集成化，以满足小尺寸、低功耗的需求。自2011年起，国际上已利用多种工艺在稀土掺杂晶体中制备了可集成量子存储器。然而，由于集成器件中噪声难以滤除且存储效率受限，现有装置仅能在原子激发态存储，存储时间仅为10微秒级，效率远低于光纤延迟线，限制了其在远程量子通信中的实际应用。
为解决这一问题，研究组利用飞秒激光微加工技术，在掺铕硅酸钇晶体中制备了圆对称凹陷包层光波导，结合NLPE方案实现了噪声滤除与存储效率的大幅提升。近期，团队还在晶体上表面集成了共面电波导，通过施加射频磁场实现对铕离子核自旋跃迁的动力学解耦控制，将量子存储寿命延长至毫秒级。实验显示，当存储时间达1.021毫秒时，存储效率为12.0±0.5%，远超对应延时的光纤延迟线效率（仅0.01%）。
这一成果首次实现了存储效率超越光纤延迟线的突破，为可集成量子存储在长程量子网络中的实际应用奠定了基础，同时展现了NLPE方案在解决长寿命量子存储信噪比问题上的潜力。

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