中國科學技術大學郭光燦院士團隊李傳鋒、周宗權研究組近期將光存儲時間提升至1小時，大幅刷新2013年德國團隊創(chuàng)造的光存儲1分鐘的世界紀錄，向實現(xiàn)量子U盤邁出重要一步。該成果日前發(fā)表于《自然—通訊》。審稿人認為，“該成果是一個巨大的成就?！?/p>

當前，光纖網絡遍布全球，光已成為現(xiàn)代信息傳輸?shù)幕据d體。光的存儲在量子通信領域尤其重要，因為用光量子存儲可以構建量子中繼，從而克服傳輸損耗建立遠程通信網。另一種遠程量子通信解決方案是量子U盤，即把光子保存起來，通過運輸U盤來傳輸量子信息?？紤]到飛機和高鐵等運輸工具的速度，量子U盤的光存儲時間需要達到小時量級，才有實用價值。

李傳鋒、周宗權研究組2015年自制光學拉曼外差探測核磁共振譜儀，刻畫了摻銪硅酸釔晶體光學躍遷的完整哈密頓量，并在理論上預測了一階塞曼效應為零（ZEFOZ）磁場下的能級結構。近期，他們在實驗上取得重大突破，結合“原子頻率梳”等技術，成功實現(xiàn)光信號的長壽命存儲。

在實驗中，光信號經歷了光學激發(fā)、自旋激發(fā)、自旋保護脈沖等一系列操作后，被重新讀取為光信號，總存儲時間達到1小時，而且光的相位存儲“保真度”高達96.4±2.5%。簡單來說，就是研究人員用一塊晶體把光“存起來”，一個小時后取出來發(fā)現(xiàn)，它的相位、偏振等狀態(tài)信息還保存得很好。

量子U盤在全球衛(wèi)星量子通信、甚長基線干涉天文測量系統(tǒng)等領域均具有廣泛應用。這一成果將光存儲時間從分鐘量級推進至小時量級，滿足了量子U盤對光存儲壽命指標的基本需求。接下來，研究人員將通過優(yōu)化存儲效率及信噪比，有望開發(fā)出量子U盤，從而基于經典運輸工具實現(xiàn)量子信息的傳輸，建立一種全新的量子信道。（桂運安）