中國(guó)科學(xué)院(CAS)中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)(USTC)李傳峰教授和周宗權(quán)教授創(chuàng)新提出并實(shí)現(xiàn)了無(wú)噪聲光子回波(NLPE)協(xié)議。全獨(dú)創(chuàng)的研究比以往的策略降低了670倍的噪音，實(shí)現(xiàn)了高保真固態(tài)量子存儲(chǔ)器。結(jié)果發(fā)表在《自然通訊》上。
Erwin Hahn 于 1950 年首次觀察到，光子回波是光與物質(zhì)之間的基本物理相互作用，也是操縱電磁場(chǎng)的重要工具。然而，產(chǎn)生的強(qiáng)烈自發(fā)噪聲發(fā)射與信號(hào)具有相同的頻率，原則上不可能將它們分開(kāi)。
以前的協(xié)議，例如原子頻率梳和靜音回聲的復(fù)興，未能根據(jù)需要消除自發(fā)噪聲發(fā)射。
在這項(xiàng)研究中，研究人員在 Eu3+:Y2SiO5晶體中實(shí)施 NLPE 協(xié)議作為光量子存儲(chǔ)器，并應(yīng)用四級(jí)芳族系統(tǒng)來(lái)抑制噪聲。
通過(guò)在四能級(jí)原子系統(tǒng)中對(duì)脈沖進(jìn)行雙重重定相，他們操縱自發(fā)噪聲發(fā)射，使其具有與信號(hào)不同的頻率。因此，將信號(hào)與噪聲發(fā)射區(qū)分開(kāi)來(lái)要容易得多。雖然在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到其他噪聲，但估計(jì)它們都是微不足道的。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，噪聲為 0.0015 個(gè)光子，比之前的結(jié)果小 670 倍。此外，NLPE 的效率是以前協(xié)議的三倍多。
此外，其高效率、高保真度和易于實(shí)現(xiàn)的特性使 NLPE 作為無(wú)噪聲量子存儲(chǔ)協(xié)議具有巨大的優(yōu)勢(shì)。
所有這些優(yōu)勢(shì)都使遠(yuǎn)距離量子通信更近了一步。
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