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中新社合肥10月9日電(記者吳蘭)記者9日從中國科大獲悉,世界上首個可以存儲單光子形狀的量子存儲器在中國誕生,最新成果在線發表於《自然·通訊》上。
量子通信系統中作爲載體的單光子所攜帶的信息量的大小與所處編碼的空間維數有關。目前光子主要編碼在一個二維空間,如果能將光子編碼在一個高維空間,則單個光子所能攜帶的信息量將大幅度增加,極大地提高量子通信的效率。此外,利用光子的高維編碼態還可以提高量子密鑰傳輸的安全性。
因而,能否實現編碼於高維空間光子的量子存儲是提高量子通信效率、構建基於高維中繼器的遠距離量子通信系統和量子網絡的關鍵。
史保森教授等研究人員一直致力於解決這一難題,最近首次成功地實現了攜帶軌道角動量、具有空間結構的單光子脈衝的存儲與釋放,證明了高維量子態的存儲是完全可行,邁出了基於高維量子中繼器實現遠距離大信息量量子信息傳輸的關鍵一步。
研究人員通過實驗證明單光子攜帶的軌道角動量可以高保真地被存儲,在國際上首次實現了光子軌道角動量的量子存儲。
《自然·通訊》審稿人認爲,該項工作將在量子信息和量子原子光學領域產生重大影響。據悉,該項工作得到中國國家基金委、中科院和科技部的支持。(完)
(來源:中國新聞網)