中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士領(lǐng)導(dǎo)的中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李傳鋒研究組，成功實(shí)現(xiàn)確定性單光子的多模式固態(tài)量子存儲，一次可以存儲100個量子比特，創(chuàng)造了世界最高水平。該成果發(fā)表在10月15日的世界著名學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》上。
量子通信被認(rèn)為是絕對安全的通信方式，其基本原理是利用單個光子加密攜帶一個量子比特的信息進(jìn)行傳輸。由于量子不可克隆定理，一旦有人竊取信息就會被立刻發(fā)現(xiàn)。用于量子通信的常見光源的發(fā)光介質(zhì)由很多原子構(gòu)成，具體哪個原子發(fā)光是隨機(jī)的，產(chǎn)生光子的幾率很低，且每次發(fā)射不能保證只有一個光子，這會導(dǎo)致中繼出錯且安全性大大降低。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的量子中繼方案都是基于這種概率性光源的存儲，長程發(fā)送一個量子比特的信息所需要的時間在分鐘量級以上。
李傳鋒研究組通過兩年的努力，從上百個人造原子中找到發(fā)光波長與固態(tài)量子存儲相匹配的一個人造原子，用它作為光源產(chǎn)生確定性的單光子，然后通過光纖傳輸?shù)?米外的自主研發(fā)的固態(tài)量子存儲器中進(jìn)行存儲，并測得存儲保真度為91.3%。他們在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了多模式的量子存儲。
