導讀:我國科學家在光量子存儲領(lǐng)域取得重要突破,將光的存儲時間提升至1小時,大幅刷新了2013年德國團隊光存儲1分鐘的世界紀錄,向?qū)崿F(xiàn)量子存儲器,即量子U盤邁出重要一步。
眾所周知,光以每秒30萬公里的速度運動,想讓它“留下來”絕非易事,也是當下重要的科研問題。
近日,我國科學家在光量子存儲領(lǐng)域取得重要突破,將光的存儲時間提升至1小時,大幅刷新了2013年德國團隊光存儲1分鐘的世界紀錄,向?qū)崿F(xiàn)量子存儲器,即量子U盤邁出重要一步。
4月25日,中國科學技術(shù)大學發(fā)布消息,該校李傳鋒、周宗權(quán)研究組近期成功將光存儲時間提升至1小時。國際學術(shù)期刊《自然·通訊》日前發(fā)表了該成果,審稿人認為“這是一個巨大成就”。
在實驗中,光信號經(jīng)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,我們就是用一塊晶體把光‘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。”李傳鋒說,光的狀態(tài)信息很容易消失,這個研究大大延長了保存的時間,也因此有望催生一系列創(chuàng)新應用。
比如,將兩臺相距較遠的望遠鏡捕捉到的光,保存后放到一起進行“干涉”處理,可以突破單個望遠鏡的尺寸局限,大幅提升觀測的精度。
據(jù)了解,光是現(xiàn)代信息傳輸?shù)幕据d體,光纖網(wǎng)絡已遍布全球。光的存儲在量子通信領(lǐng)域尤其重要,因為用光量子存儲可以構(gòu)建量子中繼,從而克服傳輸損耗建立遠程通信網(wǎng)。
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。考慮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。
據(jù)介紹,為實現(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。