拉曼量子存储器展现出接近一致的性能

在过去的几十年里,量子物理学家和工程师开发了许多利用量子力学原理来突破经典信息科学界限的技术。在这些进步中,量子存储器作为存储和检索以光或其他物理载体编码的量子信息的有前景的设备脱颖而出。

来源:英国物理学家网首页
团队的实验设置。图片来源:APS,《物理评论快报》(2025)。 DOI:10.1103/kbwj-md9n。

在过去的几十年里,量子物理学家和工程师开发了许多利用量子力学原理来突破经典信息科学界限的技术。在这些进步中,量子存储器作为存储和检索以光或其他物理载体编码的量子信息的有前景的设备脱颖而出。

为了在实际应用中可行,量子存储器必须提供高效率和高保真度。换句话说,它们应该能够存储和检索大部分输入量子信息(通常超过 90%),并确保恢复的状态与原始状态紧密匹配。

高效率 高保真 量子信息

值得注意的是,大多数先前提出的开发高效量子存储器的策略被发现会产生不需要的随机波动(即噪声)。这些波动反过来可能会降低量子信息的质量,从而降低系统的保真度。

量子存储器

由上海交通大学张卫平教授和中国华东师范大学陈立青教授领导的联合团队最近提出了一种在存储量子信息的同时控制原子-光相互作用的新方法。使用《物理评论快报》的一篇论文中概述的这项技术,他们展示了一种拉曼量子存储器,其效率高达 94.6%,产生的噪声非常少,并且可以以 98.91% 的保真度存储量子信息。

纸张 物理评论快报 量子信息处理
概述拉曼原子光映射技术物理原理的插图。图片来源:APS,《物理评论快报》(2025)。 DOI:10.1103/kbwj-md9n。

一种有前途的数学引导技术

突破早期量子存储器的限制

量子存储器 英格丽德·法德利 盖比·克拉克 罗伯特·伊根 捐赠 无广告 更多信息: DOI:10.1103/kbwj-md9n arXiv DOI:10.48550/arxiv.2505.02424 引文