中国新突破：保真度超99％，量子存储效率的新纪录！( 二 ) 与传统计算机

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单光子量子存储器的实验装置和能级方案。图片：中国香港科技大学

该团队通过将数十亿铷原子捕获在一个微小的毛发状空间中，从而创造了这样一种量子存储器。利用激光和磁场，这些原子被冷却到接近绝对零度(约0.00001K) 。研究小组还发现了一种聪明的方法，可以从嘈杂的背景光中分辨出单个光子。这一发现使通用量子计算机的梦想更接近现实。这种量子存储设备也可以作为中继器部署在量子网络中，为新一代基于量子的互联网奠定基础。杜教授说：在这项研究中，我们将一个飞行的量子位元编码到单个光子偏振上，并将其存储在激光冷却的原子中。

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虽然在这项研究中展示的量子存储器只用于一个量子位运算，但它为未来新兴的量子技术和工程打开了可能性。这一发现作为权威期刊《自然光子学》(NaturePhotonics)的封面文章发表，这是杜教授量子记忆实验室2011年开始的一系列研究的最新成果。量子存储器是实现远距离量子通信和大规模量子计算的关键接口，用于存储和检索飞行光子的量子态。