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这种技术竟与存储器搭上了线 今取得重要进展

2021-09-22 10:40:33 来源:中国新闻网 点击:1219

中新网合肥2020年3月8日电(新闻记者吴兰)中国科学技术大学8日信息:该学校郭光灿院士精英团队在量子存储器行业获得重要进展——用全飞秒激光技术制作出性能卓越可集成化固态量子存储器

量子存储器

量子存储器的有关成效已经分别刊登在知名物理刊物Optica和Physical Review Applied上。

据了解,精英团队李传锋、周宗权等选用全飞秒激光微生产技术性制取出高保真的可集成化固态量子存储器,并根据独立研发机器设备初次完成稀土正离子的电子器件自旋及核自旋相干寿命的全方位提高。

量子存储器是搭建量子互联网的主要元器件,这类存储器还可以合理地摆脱无线信道耗损进而扩展量子通信的运行间距,而且,量子存储器还能够融合分处异地的量子测算及量子感测器資源。

当今固体量子存储器科学研究遭遇两层面的挑戰,一方面,已经有的固态量子存储器试验采用的移动存储设备大多数是小块晶体,这类材质无法立即连接网络光纤或集成化电子光学ic,难以达到量子存储器的规模性扩展运用;另一方面,稀土正离子的电子器件自旋及核自旋与晶体内声子相互影响,造成量子存储器的相干寿命严重受到限制。为了更好地推动量子存储器的产品化,研究组从原材料生产加工与检测存储器装备下手对之上难题进行系统化科学研究。

为处理量子存储器扩展性难题,课题组选用全飞秒激光微生产技术第一次在掺铕氯化镁钇晶体中离子注入出光波导,研发出可集成化的固态量子存储器。试验测量2种计划方案相应的高保真各自超出99%和97%,说明这类可集成量子存储器具备很高的稳定性。

对于相干寿命受到限制的难题,先前国际性学术界广泛认为深低温(<0.5K)的单脉冲式电子器件与核自旋双共振谱仪是个难以达到的任务。研究组在解决了系列产品瓶颈问题后,取得成功构建出国际性第一个深低温单脉冲式电子器件与核自旋双共振谱仪,并严苛校准其最低的工作温度为0.1K。

在0.1K溫度下,测出掺钕氯化镁钇晶体的自旋回波信号的频率稳定度对比4K溫度下提高了20倍,电子器件自旋的布居数寿命和相干寿命各自做到15秒和2ms,与此同时核自旋的布居数寿命和相干寿命则各自做到10分鐘和40ms,这四项寿命指标值对比4K溫度下均完成超出一个量级的提高。

Physical Review Applied评审人点评觉得,从4K到100mK,电子器件自旋及核自旋的相干寿命都完成超出一个量级的提高。这也是第一次在稀土离子中根据深低温观察到自旋相干寿命的明显提高。

 

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