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【中新社】中国科学家实现新量子储存方案 降噪99.85%

来源:中新社发布(bu)时间:2020-07-21

  中新社合肥7月20日电 (记者 吴兰)记者20日从(cong)中国科学技术大学获悉,该校郭(guo)光(guang)(guang)灿(can)院(yuan)士团队中李传(chuan)锋、周宗权研究组(zu)提(ti)出并实(shi)验实(shi)现“无噪声光(guang)(guang)子(zi)回(hui)波”,这种新的储存方案成功将背景噪声从(cong)1光(guang)(guang)子(zi)降(jiang)低到0.0015光(guang)(guang)子(zi),噪音降(jiang)低了(le)99.85%。

  这(zhei)一(yi)研(yan)究成果7月19日发表在国际知名期刊(kan)《自然(ran)·通讯(xun)》上。审稿人认为,这(zhei)是通往高性能量子存储器的一(yi)项重(zhong)要进(jin)展(zhan)。

  光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)回(hui)波(bo)是存储和操(cao)纵光(guang)(guang)(guang)的有力工具,已在众(zhong)多(duo)学(xue)科领(ling)域取得广(guang)泛应(ying)用,代表性(xing)应(ying)用有核(he)磁共振成像(xiang)等。如果(guo)把光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)回(hui)波(bo)应(ying)用到量(liang)(liang)子(zi)(zi)领(ling)域,则有望实现任(ren)意波(bo)段的光(guang)(guang)(guang)量(liang)(liang)子(zi)(zi)存储器,从而建立(li)超导量(liang)(liang)子(zi)(zi)计算机(ji)的微波(bo)光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)学(xue)界面以及(ji)建立(li)基(ji)于光(guang)(guang)(guang)波(bo)光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)的大尺度量(liang)(liang)子(zi)(zi)网络(luo)。

  然而,已有的(de)光(guang)(guang)(guang)子(zi)回波方案均存在一个本质缺陷,即光(guang)(guang)(guang)子(zi)回波的(de)发射信号被自发辐射噪(zao)声(sheng)所污(wu)染,这从(cong)根本上(shang)阻止了光(guang)(guang)(guang)子(zi)回波应(ying)用到量子(zi)领域(yu)。

  李传锋、周宗(zong)权研(yan)究(jiu)组提(ti)出的(de)“无噪(zao)声(sheng)光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)回波(bo)(bo)”方案,创(chuang)造性地结合(he)不(bu)同频(pin)率的(de)控制脉冲以及两次重(zhong)聚过(guo)程(cheng),可通过(guo)频(pin)谱滤波(bo)(bo)严格(ge)消除自发(fa)辐射(she)噪(zao)声(sheng)。在他们提(ti)出并实(shi)验(yan)(yan)实(shi)现的(de)“无噪(zao)声(sheng)光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)回波(bo)(bo)”方案中,实(shi)测的(de)背景噪(zao)声(sheng)为(wei)0.0015光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi),比之前光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)回波(bo)(bo)实(shi)验(yan)(yan)的(de)噪(zao)声(sheng)降(jiang)低了(le)99.85%。在单光(guang)(guang)(guang)子(zi)(zi)信号入射(she)的(de)条件下(xia),光(guang)(guang)(guang)量子(zi)(zi)比特(te)的(de)存储(chu)保(bao)真度达(da)95.2%。

  据介绍,该方(fang)案(an)被(bei)命名为“Noiseless photon echo”(无(wu)噪声(sheng)光子(zi)回波,简称NLPE)并已申请发明(ming)专利,是中国具(ju)(ju)有(you)自主知识产权的原创性(xing)量(liang)子(zi)存储方(fang)案(an)。这(zhei)一原创性(xing)方(fang)案(an)具(ju)(ju)备高效(xiao)率、高保真度及易(yi)于实(shi)现的特(te)性(xing),在(zai)量(liang)子(zi)优盘应(ying)用中具(ju)(ju)有(you)显著优势,这(zhei)种新技术(shu)还有(you)望在(zai)其他学科(ke)领域信号提(ti)取(qu)等方(fang)面激发出新应(ying)用。(完)

中新社(she)合(he)肥7月(yue)20日电

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