助力量子通信发展 我国研制出百毫秒级高效量子存储器

中国科学技术大学教授潘建伟和包小辉等采用冷原子系综，在国际上首次研制出百毫秒级高效量子存储器，为远距离量子中继系统的构建奠定了坚实基础。该成果日前发表在国际权威学术期刊《自然·光子学》上。这为我国量子通信进一步发展提供助力，量子通信发展有望提速。

所谓量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。经过二十多年的发展，量子通信这门学科已逐步从理论走向实验，并向实用化发展，主要涉及的领域包括：量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等。量子通信具有高效率和绝对安全等特点，是目前国际量子物理和信息科学的研究热点。

近年来，网络安全问题一直颇受世界关注，各种网络安全事件频出。随着“棱镜门”等事件的发展和全球政治形势的变化，信息安全引起世界各国重视。量子通信系统的问世，解决了未来量子计算时代的网络安全问题。而在量子保密通信应用领域，我国走在了世界前列。

2012年，中国科学家、中科大教授潘建伟等人在国际上首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发，研发出毫秒级的高效量子存储器，为发射全球首颗“量子通讯卫星”奠定技术基础。2016年8月16日，由我国科学家自主研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空，将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。

然而，2012年研发的存储器其存储时间仍与远距离量子中继的实际需求相距较远。近年来，潘建伟团队发展了三维光晶格限制原子运动等多项关键实验技术，使得原子运动导致的退相干得到大幅抑制，并最终成功实现了存储寿命达到0.22秒、读出效率达到76%的高性能量子存储器。此次，潘建伟团队研发出了百毫秒级高效量子存储器，进一步提升存储时间，将有助于推动我国量子通信进一步发展。