記者從(cong) 中國科學技術大學獲悉，該校郭光燦院士團隊李傳(chuan) 鋒、周宗權研究組首次實現按需式讀取的可集成固態量子存儲(chu) 器。該成果日前發表於(yu) 《物理評論快報》，對於(yu) 實現大容量量子存儲(chu) 、構建量子網絡具有重要意義(yi) 。

量子存儲(chu) 器是構建大尺度量子網絡的核心器件。基於(yu) 量子存儲(chu) 器的量子中繼或量子U盤可以有效克服信道損耗，拓展量子網絡工作距離。李傳(chuan) 鋒、周宗權研究組長期致力於(yu) 基於(yu) 稀土摻雜晶體(ti) 的固態量子存儲(chu) 器研究，為(wei) 了提升存儲(chu) 容量、滿足應用需求，他們(men) 近年來發展了激光直寫(xie) 技術，在稀土摻雜晶體(ti) 上製備可集成量子存儲(chu) 器。

所謂按需式讀取，是指光子寫(xie) 入存儲(chu) 器以後再根據需求決(jue) 定讀出的時間，它對實現量子網絡中同步操作等功能至關(guan) 重要。然而，國際上已有的可集成固態量子存儲(chu) 器都是基於(yu) 簡單的原子頻率梳方案，其讀出時間在光子寫(xie) 入之前已預先設定，無法按需讀取。為(wei) 了實現按需式讀取，該研究組采用一種改進的量子存儲(chu) 方案，即電場調製的原子頻率梳方案，通過引入兩(liang) 個(ge) 電脈衝(chong) ，利用斯塔克效應實時操控稀土離子的演化，從(cong) 而控製存儲(chu) 器的讀出時間。

該研究組首先使用飛秒激光在摻銪矽酸釔晶體(ti) 表麵製備出“麵上光波導”，然後在“麵上光波導”的兩(liang) 側(ce) 加工兩(liang) 個(ge) 麵上電極，從(cong) 而實時操控存儲(chu) 過程，實現按需式讀取。實驗中，光波導插入損耗在1分貝以下，這是目前可集成固態量子存儲(chu) 器的最優(you) 水平。

最終，該研究組在國際上首次實現按需式讀取的可集成固態量子存儲(chu) 器，存儲(chu) 保真度為(wei) 99.3%±0.2%。這一結果接近他們(men) 2012年在塊狀晶體(ti) 中創下的量子存儲(chu) 保真度最高紀錄（99.9%），表明這種可集成量子存儲(chu) 器具有極高的可靠性。