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量子U盤重大突破!我國(guó)科學(xué)家將光存儲(chǔ)時(shí)間提升至1小時(shí)

2021-04-29 09:27 快科技

導(dǎo)讀:我國(guó)科學(xué)家在光量子存儲(chǔ)領(lǐng)域取得重要突破,將光的存儲(chǔ)時(shí)間提升至1小時(shí),大幅刷新了2013年德國(guó)團(tuán)隊(duì)光存儲(chǔ)1分鐘的世界紀(jì)錄,向?qū)崿F(xiàn)量子存儲(chǔ)器,即量子U盤邁出重要一步。

眾所周知,光以每秒30萬公里的速度運(yùn)動(dòng),想讓它“留下來”絕非易事,也是當(dāng)下重要的科研問題。

近日,我國(guó)科學(xué)家在光量子存儲(chǔ)領(lǐng)域取得重要突破,將光的存儲(chǔ)時(shí)間提升至1小時(shí),大幅刷新了2013年德國(guó)團(tuán)隊(duì)光存儲(chǔ)1分鐘的世界紀(jì)錄,向?qū)崿F(xiàn)量子存儲(chǔ)器,即量子U盤邁出重要一步。

4月25日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)發(fā)布消息,該校李傳鋒、周宗權(quán)研究組近期成功將光存儲(chǔ)時(shí)間提升至1小時(shí)。國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》日前發(fā)表了該成果,審稿人認(rèn)為“這是一個(gè)巨大成就”。

在實(shí)驗(yàn)中,光信號(hào)經(jīng)歷了光學(xué)激發(fā)、自旋激發(fā)、自旋保護(hù)脈沖等一系列操作后,被重新讀取為光信號(hào),總存儲(chǔ)時(shí)間達(dá)到1小時(shí),而且光的相位存儲(chǔ)“保真度”高達(dá)96.4±2.5%。

簡(jiǎn)單來說,我們就是用一塊晶體把光‘存起來’,一個(gè)小時(shí)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?!崩顐麂h說,光的狀態(tài)信息很容易消失,這個(gè)研究大大延長(zhǎng)了保存的時(shí)間,也因此有望催生一系列創(chuàng)新應(yīng)用。

比如,將兩臺(tái)相距較遠(yuǎn)的望遠(yuǎn)鏡捕捉到的光,保存后放到一起進(jìn)行“干涉”處理,可以突破單個(gè)望遠(yuǎn)鏡的尺寸局限,大幅提升觀測(cè)的精度。

據(jù)了解,光是現(xiàn)代信息傳輸?shù)幕据d體,光纖網(wǎng)絡(luò)已遍布全球。光的存儲(chǔ)在量子通信領(lǐng)域尤其重要,因?yàn)橛霉饬孔哟鎯?chǔ)可以構(gòu)建量子中繼,從而克服傳輸損耗建立遠(yuǎn)程通信網(wǎng)。

另一種遠(yuǎn)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(yùn)輸U(kuò)盤來傳輸量子信息??紤]到飛機(jī)和高鐵等運(yùn)輸工具的速度,量子U盤的光存儲(chǔ)時(shí)間需要達(dá)到小時(shí)量級(jí),才有實(shí)用價(jià)值。

據(jù)介紹,為實(shí)現(xiàn)量子U盤,不僅要高精度的“留住光”,還要提升信噪比,這也是他們下一步努力的方向。