中科大又一重磅成果！實現多模量子態的長時間存儲

　　量子中繼可以解決光子信號在光纖內指數衰減的重大難題，是未來實現超遠距離量子通信的重要途徑之一。量子中繼的核心是量子存儲技術，近年來，量子存儲的實驗研究進展十分快，眾多物理體系的存儲指標都在不斷進步。近日，CNMO了解到，中國科學技術大學郭光燦院士團隊在長時間空間多模量子態存儲方向取得新進展，科研團隊利用磁場操控技術結合鍾態製備的方法實現了基於冷原子系綜的光子高維軌道角動量態的長時間存儲。

　　據了解，由於冷原子系綜具有集體增強效應以及光譜一致性，可以有效地存儲光子的量子態，因此作為極具潛力的量子存儲器介質而備受青睞。學術界的眾多工作表明，將多模存儲器布局到量子網絡中，能大幅度提高信道容量，因此多模量子存儲器的實現對於構建高容量量子網絡具有重要價值。儘管多模量子存儲領域已取得重要進展，但基於冷原子系綜的長時間空間多模存儲還存在許多科學問題亟待解決。其中之一就是，難以保證所存多模量子態在長時間存儲之後仍具有較高的保真度。

實驗原理

　　研究過程中，科研團隊利用銣冷原子體系，基於光子軌道角動量自由度，開展了高維多模光子態的長時間存儲研究，實現了對單光子量級信號光的濾波和探測。總的說來，該項重磅研究成果對高容量量子網絡的構建具有重要參考意義。