量子存储研究进展

• 作者: 庞晓玲 张超妮 李航 杨天怀 窦建鹏 金贤敏
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 量子存储 量子信息 远失谐Duan-Lukin-Cirac-Zoller方案 室温原子
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 专题:量子相干和量子存储研究进展
• 页码范围: 49-62
• 页数: 14页
• 字数: 10482字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20190039

摘要

量子技术,比如量子通信、量子计算,具有经典技术所不具有的优势.但是,作为量子技术基本元素的量子态往往极为脆弱,很容易受到外界环境的影响而丢失,而且量子态的制造和量子操作往往是概率性的.这种概率性使得远距离量子通信和大规模的量子计算很难实现,除非有量子存储器将这些随机产生的量子态缓存并同步起来.在过去的十几年中,量子存储在各种各样的存储方案中得到了研究,而且已经从最初的原理性演示逐步发展到了如今的近乎可实用化.现如今,量子存储领域追求的是可实用化,而判断一个存储器是否可以实用化的基本标准是:高存储效率、低噪音、长寿命(或者大的时间带宽积)和室温条件下运行.通过介绍多个具有代表性的存储方案,本文给出了量子存储领域的研究现状和发展趋势.其中基于室温原子系综的宽带量子存储因其装置简单、实用性更强而广受关注.但是由于噪音问题,直到最近才在实验室中实现可工作在室温环境中的宽带FORD (far off-resonance Duan-Lukin-Cirac-Zoller)量子存储和梯形量子存储.本文对多种存储方案的工作原理、优缺点进行了介绍,对FORD方案之所以能够成功进行了分析,还对量子存储的降噪方法进行了总结.