光以每秒30万公里的速度运动，让“光”停下来是重要的科研问题，对光的捕获及存储可以帮助人们更有效地利用光场。中国科学技术大学25日在官网宣布了郭光灿院士团队在光量子存储领域取得重要突破，将相干光的存储时间提升至1小时！大幅度刷新了向实现量子U盘迈出重要一步。
在实验中，光信号经历了光学激发、自旋激发、自旋保护脉冲等一系列操作后，被重新读取为光信号，总存储时间达到1小时，而且光的相位存储“保真度”高达96.4+2.5%。
"简单来说，我们就是用一块晶体把光存起来，一个小时后取出来发现，它的相位、偏振等状态信息还保存得很好。”光的状态信息很容易消失，这个研究大大延长了保存的时间，也因此有望催生一系列创新应用。
将光存储时间从分钟量级推进至小时量级，满足了量子U盘对光存储寿命指标的基本需求。
接下来通过优化存储效率及信噪比，有望实现量子U盘，从而可以基于经典运输工具实现量子信息的传输，建立一种全新的量子信道。
近期的理论研究表明，量子U盘在全球卫星量子通信、甚长基线干涉天文测量系统等领域均具有广泛应用。
存储方案示意图，信号光场（probe）被梳状的原子吸收谱吸收，并被控制光场（control）存储为自旋激发，在射频（RF）场的操控下延长存储时间，最终读取为光信号。
读出光脉冲信号强度与存储时间的关系。
论文第一作者是中科院量子信息重点实验室博士研究生马钰。该工作得到了科技部、国家自然科学基金委、安徽省以及中国科学院的资助。周宗权得到中科院青年创新促进会的资助。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-22706-y
责编：胡安
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