清华大学科研团队在量子存储领域取得突破性进展

新闻摘要： 近日，清华大学交叉信息研究院段路明研究组宣布，在量子存储技术领域取得了重要进展。该团队成功在实验中实现了对单光子水平微波脉冲的保相存储与读取，并运用此方法展示了对时分编码量子比特的按需存取。这一成果不仅增强了长程量子通信与大规模量子计算的潜力，还为构建功能完善的超导量子计算系统提供了关键模块。

技术亮点： - 多谐振器系统调控：研究组创新性地借助对多谐振器系统的动态调控，实现了对单光子水平微波脉冲的高效存储与读取。 - 微波量子存储器应用：微波量子存储器在超导量子比特的特征频段内发挥核心作用，对于实现“飞行量子比特”与静态量子比特间的高效转换具有重要意义。

实验过程： - 研究人员采用超导量子干涉器（SQUID）作为可控电感，结合共平面波导谐振腔，构建出可快速调频的微波谐振器。 - 通过精确调控磁通量，实现了一个动态可调的频率梳结构，从而控制了单光子水平弱相干态微波光子的存入与读取过程。 - 实验系统示意图揭示了高度集成的装置结构，展示了频率梳在不同阶段的动态调频能力。

成果影响： - 实验成果展示了量子存储器在长程量子通信与量子网络中的潜在应用，同时为超导量子计算系统的构建提供了关键组件。 - 论文发表于《物理评论快报》，由清华大学交叉信息研究院博士生鲍增晖担任第一作者，段路明教授与张宏毅助理研究员为通讯作者。

技术支持与资金来源： - 该项目获得了多项国家级和校级项目的资助，包括国家自然科学基金、国家重点研发计划、教育部量子信息前沿科学中心、清华大学科研启动项目、水木学者计划与博士后国际交流计划引进项目。

总结： 清华大学交叉信息研究院的研究团队在量子存储领域取得了显著突破，不仅推进了量子通信与计算技术的发展，也为未来量子科技的应用奠定了坚实基础。这一成果不仅体现了中国在量子科技领域的持续创新，也预示着量子技术在未来信息科技领域的重要角色与潜力。