“银杏一号”再添新功能

本文转自：四川日报

首次验证宽带多模量子存储

“银杏一号”再添新功能

□芦梦莹 四川日报全媒体记者 徐浩煊

“如果把未来的量子互联网比作古人的八百里加急，此次取得重大进展的量子存储器就像沿途的驿站。通过增强它的带宽和多模能力，我们量子互联的速度可以更快。”“银杏一号”研究团队如是告诉记者。

近日，部署在电子科技大学的城域量子互联网——“银杏一号”（原“成电一号”），在集成化量子存储器方面取得重要突破，首次验证了基于集成光量子芯片的宽带多模量子存储。该芯片可直接与现有光纤通信设施兼容，对构建大规模、高速率、可与现代通信兼容的量子互联网起到至关重要的作用。

本次研究由电子科技大学郭光灿院士团队周强研究组、山东大学物理学院陈峰教授研究组和中国科学院上海微系统所团队共同合作完成，形成了自主可控的“稀土掺杂材料生长-集成光量子芯片制备和封装-量子存储功能验证”创新链条，取得的重要成果发表在“Science”子刊、著名综合性期刊“Science Advances”上。

量子存储器何以作用如此重要？电子科技大学教授周强告诉记者，作为扩展量子互联网覆盖范围的核心关键，此次将量子存储器进一步集成化，对实现大规模、可扩展的量子互联网至关重要。不仅可以缩小系统体积、提高稳定性，还为发展多功能的量子信息芯片和构建实用化的量子互联网奠定基础。

此外，本次研究还实现了通信波段的集成化量子存储系统和大带宽多模存储两大亮点。周强介绍，通信波段是量子物理系统之间“交流”的重要频道，人们目前使用的经典光纤通信系统中也用的是这个频道。开发这个频道的集成化量子存储系统，意味着人们可以直接使用经典光纤通信系统的现成资源，降低架构成本，并实现更远距离的量子互联。

大带宽多模存储的作用则体现在“互联速度”上，基于4GHz带宽的原子频率梳，研究团队将通信波段单光子多模存储容量提高到330个模式，使存储器的吞吐速率提高了近160倍。“就像5G网络比4G网络快一样，带宽和多模能力越强，可实现的量子互联速度也就更快。”周强告诉记者。

据了解，本次研究工作得到了国家重点研发计划、四川省重点研发计划、国家自然科学基金委员会等的大力支持，并升级了“银杏一号”研究平台的量子存储中继功能。未来，团队将不断提升量子存储的效率和存储时间等方面的性能，进一步结合量子纠缠光源，开发光-量子存储纠缠界面，实现量子互联基础链路。此外，团队还在同时研制量子计算、量子密钥等量子节点技术。