“降噪”99.85%！中国科学家实现原创量子存储方案

本报合肥7月20日电(记者徐海涛)近日，中国科学技术大学郭光灿院士团队成员李传锋、周宗权提出了一种无噪声光子回波方案，成功将背景噪声从1个光子降低到0.0015个光子，实现了高保真固态量子存储，对量子u盘和量子网络的研发具有重要意义。

光子回波是原子与一系列电磁脉冲相互作用发出的相干辐射，听起来很难理解，但科学家已经用它实现了许多应用。

“大家都知道，回声是声音遇到障碍物时形成的。当光子遇到原子时，也会产生回声。”周宗权副教授说，光子回波最著名的应用是核磁共振成像。利用射频波段的光子与人体内的原子相互作用，可以产生反映人体状况的图像，对医学诊断具有重要意义。

最近，李传锋和周宗权课题组提出了一种基于四能级原子系统的无噪声光子回波方案，创造性地将不同频率的控制脉冲和两次重聚过程结合起来，通过光谱滤波可以严格消除自发辐射噪声。

他们已经在掺铕硅酸钇晶体中实现了这一方案，测量的背景噪声为0.0015个光子，比以前的光子回波实验降低了99.85%。在单光子信号入射条件下，回波的信噪比为42.5，光学量子比特的存储保真度高达95.2%。

7月19日，国际知名学术期刊《自然通讯》发表了这一成果。据评论者称，这是迈向高性能量子存储器的重要进展。

据了解，该原创方案对超导量子计算机微波光子接口的建立和基于光波光子的大规模量子网络具有重要意义，目前已申请发明专利。(结束)