按需毫秒级存储的光谱-时域多模电信光子

实现可扩展的量子网络以进行长距离纠缠分发,其关键在于量子中继器。为克服光纤中指数级传输损耗,量子中继器需采用时域、频域或空域的多路复用方案。此类复用方案的性能取决于兼具长存储时间与大模态容量的高效量子存储器。本工作中,研究人员通过实验演示了一种基于Er³⁺:Y₂SiO₅晶体、工作于电信波长的量子存储器。借助单光子探测器,该团队实现了弱相干脉冲按需存储与读取,最长存储时间达1毫秒,超越了此前报道的所有基于Er³⁺的量子存储器。该存储器在300微秒存储时间下效率达10.36%,信噪比为10.9。通过同时存储20个时域模式与3个频域模式,并展示按需选择性读取能力,研究人员进一步验证了其多模态容量——这正是可扩展量子中继器架构的核心要素。
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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-12-19 02:53

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