清华段路明研讨组改写量子存储容量世界记载
来源:恒大网 发表于2019-07-29 20:40:56 编辑:史泰龙
摘要: 5月9日电 清华大学量子信息中心段路明研讨组在量子信息范畴获得重要开展,初次完成具有225个存储单元的原子量子存储器,将量子存储器存储容量的国际

  5月9日电 清华大学量子信息中心段路明研讨组在量子信息范畴获得重要开展,初次完成具有225个存储单元的原子量子存储器,将量子存储器存储容量的国际记载进步了一个大都量级。该效果的研讨论文《225个存储单元的量子存储器的试验完成》( Experimental realization of a multiplexed quantum memory with 225 individually accessible memory cells )近来宣布于《天然·通讯》(Nature Communications)。?

  量子存储器二维存储阵列示意图。

  量子存储器是完成长程量子通讯和量子核算机的重要部件。长程量子通讯需求量子中继器,以战胜单光子信号在传输信道中的指数衰减问题。2001年,段路明与合作者提出DLCZ(Duan-Lukin-Cirac-Zoller)计划(《天然》414, 2001),使用原子量子存储器和单光子信道的结合以按捺衰减。该计划在量子信息范畴引起很大反应,美国、我国、欧洲的多个研讨组致力于在试验室上完成该计划,获得了系列重要开展。《现代物理谈论》(Review of Modern Physics)和《天然》曾宣布专文介绍相关开展,其间进步量子存储器的存储容量被以为是量子中继器试验完成方面的一个关键问题。?

  原子量子存储器阵列试验设备示意图。

  此前,美国有研讨组经过空间分波法,完成了12个存储单元的量子存储器。国内有研讨组使用高维态空间的办法,完成了3到7维光信号的量子存储,该信号能编码2到3个量子比特。段路明研讨组引进二维量子存储阵列的办法(如下图所示),大大进步了量子存储器的存储容量,将原子存储单元的数目增加到225个,比国际原有记载进步了近20倍。

  试验演示恣意原子存储单元与光子间的量子羁绊存储。

  该试验使用二维可编程光路,近乎完美地坚持了两百多个激光光路之间的相干性,从而为量子比特相干性和量子羁绊的存储供给了条件。试验使用DLCZ计划,完成了光子态与恣意一对原子存储单元间量子羁绊的存储与读取,并证明各量子存储单元能够别离独立操作,避免了彼此搅扰。这些技能为高容量量子存储器的完成和量子中继器的开展奠定了根底,审稿人以为, 完成225个单元的量子存储是量子存储器实用化开展方面的一个重要里程碑 。

  该论文榜首作者为清华量子信息中心博士研讨生濮云飞,通讯作者为段路明教授,其他作者包含穿插信息研讨院博士研讨生蒋楠、杨蒿翔、常炜、李畅。项目得到教育部、清华大学- 神州量子 量子网络联合试验室的经费支撑。

  清华大学量子信息中心成立于2019年,由国际闻名核算机学家、2000年图灵奖得主姚期智院士领导,清华大学姚期智讲座教授段路明担任履行主任。近几年,清华量子信息中心在离子、金刚石、超导量子核算和全量子网络方面获得了系列立异效果,在《天然》《科学》《天然》子刊、《物理谈论快报》等重要学术期刊宣布论文数十篇。

  

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