記者近日從中國科學技術大學獲悉，該校郭光燦院士團隊李傳鋒、周宗權研究組基於摻鉺波導實現了通訊波段光子的按需式量子存儲，向構建大尺度光纖量子網絡邁出重要一步。相關成果近日發表於《物理評論快報》。

　　量子存儲器是量子網絡的核心器件，通過按需式讀取糾纏光子，可以把遠距離光纖傳輸中的指數級損耗下降為多項式級損耗。為利用現有的光纖網絡構建量子網絡，量子存儲器應工作在通訊波段。稀土鉺離子具有獨特的通訊波段光躍遷，是實現通訊波段量子存儲器的重要候選材料。然而，已有的通訊波段量子存儲器的讀出時間在光子寫入前就已預先設定，無法實現按需式讀取。

　　研究組在摻鉺硅酸釔晶體上利用激光直寫技術自主加工了光波導，並在波導兩端直接粘貼集成了普通的單模光纖。為了實現按需式讀取，研究組進一步利用電子蒸鍍技術在波導兩側加工了片上電極。最終，光子的存儲效率被提升至10.9%，這一效率相比此前報道的可集成通訊波段量子存儲獲得了5倍的增強。電場調控的按需式量子存儲保真度達到98.3%，遠超考慮了存儲效率和光子統計的經典極限。

　　該成果實現了通訊波段的按需式量子存儲，並且這一光纖集成器件可以直接對接現有的光纖網絡。在經典通信領域，摻鉺光纖放大器的發明使得長距離光纖通信成為現實。（陳婉婉）

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