中国学者实现多自由度超纠缠态量子存储

记者从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室近期在量子存储方向取得系列进展，该实验室史保森小组实现了两个存储单元之间的高维纠缠及多自由度的超纠缠，对实现远程量子保密通信具有重要意义。

据了解，量子纠缠是实现远距离量子通信、可扩展线性量子计算的核心，而要构建大信息量、长距离的量子通信网络，首先需要解决的就是高维纠缠的量子存储问题。

近年来，中科大史保森教授小组一直活跃在量子存储实验研究领域，近期他们利用第一个冷原子系综的自发拉曼散射制备光子和原子自旋波的高维轨道角动量纠缠，再巧妙地通过成像系统把制备的单光子送到第二个冷原子系综存储下来。利用高维纠缠的仿真判据，证明了两个作为存储单元的原子系综之间存在7维轨道角动量纠缠。

此外，史保森教授、丁冬生副研究员等人开展了多自由度量子纠缠的存储研究，在两个原子系综之间建立了自旋波波矢和轨道角动量两个自由度之间的超纠缠。

国际权威学术期刊《光：科学与应用》和《自然·通讯》日前发表了该成果，中科大博士研究生张伟分别为两篇论文的并列第一作者和第一作者。

"没有完备的量子存储技术，不可能实现量子中继，也就难以实现远程量子保密通信，比如做到城市与城市之间的量子通信。"中科院院士郭光灿介绍说，这次的研究在复杂的量子纠缠态存储方面取得突破，在国际上处于领先水平，对于实现远程量子通信和量子计算具有重要意义。