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驗室李傳鋒研究組，成功實現(xiàn)確定性單光子的多模式固態(tài)量子存儲，一次可以存儲100個量子比特，創(chuàng)造了世界最高水平。該成果發(fā)表在10月15日的世界著名學術期刊《自然·通訊》上。
量子通信被認為是絕對安全的通信方式，其基本原理是利用單個光子加密攜帶一個量子比特的信息進行傳輸。由于量子不可克隆定理，一旦有人竊取信息就會被立刻發(fā)現(xiàn)。用于量子通信的常見光源的發(fā)光介質(zhì)由很多原子構(gòu)成，具體哪個原子發(fā)光是隨機的，產(chǎn)生光子的幾率很低，且每次發(fā)射不能保證只有一個光子，這會導致中繼出錯且安全性大大降低。目前已經(jīng)實現(xiàn)的量子中繼方案都是基于這種概率性光源的存儲，長程發(fā)送一個量子比特的信息所需要的時間在分鐘量級以上。
李傳鋒研究組通過兩年的努力，從上百個人造原子中找到發(fā)光波長與固態(tài)量子存儲相匹配的一個人造原子，用它作為光源產(chǎn)生確定性的單光子，然后通過光纖傳輸?shù)?米外的自主研發(fā)的固態(tài)量子存儲器中進行存儲，并測得存儲保真度為91.3%。他們在此基礎上實現(xiàn)了多模式的量子存儲。
