量子互联网新进展！四川团队突破固态量子存储器容量世界纪录

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川观新闻记者 文露敏
3月7日，川观新闻记者从电子科技大学获悉，近日，该校信息与量子实验室和天府绛溪实验室量子互联网前沿研究中心联合攻关，实现了光纤通信波段光子的时-频模式复用存储，突破了固态量子存储器容量的世界纪录。本次成果是电子科技大学“银杏一号”城域量子互联网研究平台取得的又一关键进展。
1650个模式光量子存储实验验证装置图。电子科技大学研究组提供量子互联网被认为是本世纪最重要的技术前沿之一，相比传统互联网，信息传输更加安全可靠、信息获取更加准确低噪、信息处理更加快速高效。而固态量子存储器是量子互联网迈向长距离通信的关键器件，可以让量子信息做到“不落地中继”。
“如果将量子信息比作古代的八百里加急信件，量子存储器就好比沿途的驿站。当它有了更大的容量，基于此发展的量子互联网也就拥有了更快的量子信息传递速度”，电子科技大学教授、天府绛溪实验室量子互联网前沿研究中心主任周强解释。
此次发表的研究成果将光纤通信波段固态量子存储的容量提升至1650个模式数，突破了该领域的世界纪录。周强介绍，团队采用光子的“时-频模式复用存储”方法，与单模式存储相比，存储器吞吐速率提高了近千倍。“单模式存储在设定的时间、频率范围内只有一个模式，而‘时-频模式复用存储’方法可以增加该设定范围内的模式数量，从而增加存储容量。”
未来，通过进一步优化器件的性能，这一吞吐速率还可提升数百倍。基于在高速率、大容量信息处理方面的优势，该研究成果将在未来量子互联网的研发中扮演重要角色，有望赋能量子技术未来产业的推进。
该成果由电子科技大学/天府绛溪实验室研究组与中国科学院上海微系统与信息技术研究所团队共同合作完成，研究工作得到国家科技创新2030重大项目、国家重点研发计划青年科学家项目、国家自然科学基金、四川省重点研发计划等大力支持。近期，以“Quantum storage of 1650 modes of single photons at telecom wavelength”为题，发表在国际著名学术期刊《NPJ Quantum Information》上。
下一步，研究团队将继续努力攻关，提升固态量子存储器件的综合性能，发展量子存储中继，推进“银杏一号”从城域互联向城际互联发展。