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世界上首个可以存储单光子形状的量子存储器在中国诞生,最新成果在线发表于《自然 通讯》上。这项成果将巩固我国在量子通信技术领域的世界领先地位。
中科大实现光子轨道角动量的量子存储
中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在高维量子信息存储方面取得重要进展:该实验室史保森教授领导的研究小组在国际上首次实现了携带轨道角动量、具有空间结构的单光子脉冲在冷原子系统中的存储与释放,证明了建立高维量子存储单元的可行性,迈出了基于高维量子中继器实现远距离大信息量量子信息传输的关键一步。这项研究成果在线发表在《自然 通讯》上。该研究得到国家自然科学基金委、中科院和科技部的支持。
量子通信系统中作为载体的单光子所携带的信息量的大小与所处编码的空间维数有关。目前光子主要编码在一个二维空间,因而一个光子携带的信息量是一个比特。如果能将光子编码在一个高维空间(如轨道角动量空间),则单个光子所能携带的信息量将大幅度增加,极大地提高量子通信的效率。此外,利用光子的高维编码态还可以提高量子密钥传输的安全性,并且在量子力学的一些基本问题的研究方面也有非常重要的应用。
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