中國科學技術大學郭光燦院士領導的中科院量子信息重點實（shí）驗室李傳鋒（fēng）研究組，在固態係統中首次（cì）實現單光子偏振態（tài）的量子存儲器，保真度達（dá）99.9%，刷新世界紀錄。研究（jiū）成果5月11日發表在美國《物理評論快報》上，並被美國（guó）物理學會網站“物理概要”欄目作亮點報（bào）道。

      量子存儲器是量子信息（xī）領域的核心器件之一，是量（liàng）子隱形傳態、量子（zǐ）密（mì）集編碼等基本量子（zǐ）信息過程的必需元件。同（tóng）時，它還可用來實現（xiàn）量子中（zhōng）繼，以（yǐ）解決遠程（chéng）量子通信中的信息損耗問題，以及用於分布式量子計算、量子精密測量等。

      國際上常用的量子存儲器存在帶寬窄和擴展性差等缺點，難以應用（yòng）於（yú）實用化的量（liàng）子網絡。近幾年興起的基於稀土離子摻雜晶體的固態量子存儲器，具有壽命長（zhǎng）、穩定性高、帶寬較寬（kuān）、擴展性強等優點，但由於這種晶體有雙折射（shè）效應，不能用光的偏振狀態（光波的振動狀態）來加（jiā）載信息，而光的各種偏振態是量子信息最方便的載體。因此（cǐ），怎樣實現光子偏振態的固態量子存儲器是國際學術界一大難題。

      李傳鋒小組利用兩塊1.4毫米厚的摻釹釩酸釔晶體，分別處理光的（de）兩種正交偏振態，同時把一（yī）片特殊設計的光學元件（波片）置於兩塊晶體之間，來實現這兩種（zhǒng）偏振態的互換。整個量子存儲器就像一片很小的“三明治（zhì）”，緊湊而穩定，擴展和集成都十分方便。在實驗中，他們擯棄了傳統的固態量子存儲方案（àn）中使用的“共線式”光路，設計出交叉式光路，使得預處理用的泵（bèng）浦光與待存儲的光不再重合，降低了泵浦光帶來的噪聲，從（cóng）而極大地提高了存儲器的保真度，可達99.9%，遠（yuǎn）高於此前（qián）單光子偏振存儲95%的最高（gāo）保（bǎo）真（zhēn）度。

      該成果對進一（yī）步提高實用化量子通信網絡元件的小型化和集成化（huà）具有重要意（yì）義。該超高保真度量子存儲可應用於容錯（cuò）量子計算等具有苛刻要求的研究領域。