元素百科中国科技大学潘建伟、鲍晓辉教授利用冷原子系成功开发了100毫秒高效量子存储器，为构建远程量子中继系统奠定了坚实的基础。该结果于5月31日发表在国际权威学术期刊《自然·光子学》上。
量子中继的基本原理
量子中继是未来实现超远距离量子通信的重要途径之一，可以解决光子信号在光纤中指数衰减的重大问题。量子中继的基本原理是结合分段纠缠分发和纠缠交换来扩大通信距离。其核心是量子存储技术。通过缓存光子比特，可以大大提高纠缠连接的效率。量子存储器需要长时间存储单量子态，以满足远距离量子中继的实际需要，具有较高的读出效率。
量子存储实验
近年来，量子存储的实验研究进展迅速，但到目前为止，还没有一个系统能够在存储时间和效率方面满足量子中继器的需求。2012年，潘建伟、鲍晓辉首次实现了毫秒高效量子存储器，但存储时间仍远离远程量子中继器的实际需求。
为了进一步提高存储时间，潘建伟集团近年来开发了三维光晶格限制原子运动等关键实验技术，大大抑制了原子运动引起的退相关性，最终成功实现了存储寿命为0.22秒、读取效率为76%的高性能量子存储器。与2012年的工作相比，该实验结果提高了近两个数量级。
审稿人高度认识到这项工作的重要性，并称赞这项实验是一项“非凡的技能”。该实验的重要性是首次将存储寿命和读取效率提高到满足远程量子中继器的实际需要。据估计，该结果原则上可以支持通过量子中继器实现500多公里的纠缠分布，结合多模存储和高效通信波段接口。
