我国量子存储器研发获突破 量子通信发展提速
中国证券网讯 中国科学技术大学教授潘建伟和包小辉等采用冷原子系综，在国际上首次研制出百毫秒级高效量子存储器，为远距离量子中继系统的构建奠定了坚实基础。该成果日前发表在国际权威学术期刊《自然·光子学》上。
据经济日报2月17日消息，量子中继可以解决光子信号在光纤内指数衰减的重大难题，是未来实现超远距离量子通信的重要途径之一。其基本原理是采用分段纠缠分发与纠缠交换相结合来拓展通信距离，核心是量子存储技术，通过对光子比特进行缓存，可大幅提升纠缠连接效率。为满足远距离量子中继的实际需求，量子存储器需要对单量子态进行长时间存储且具备高读出效率。
近年来，量子存储的实验研究进展很快，众多物理体系的存储指标均在不断进步。然而到目前为止，还没有一个体系能够在存储时间和效率方面同时满足量子中继需求。冷原子系综是量子存储实验研究的一个重要物理体系，它的主要优点包括操纵手段丰富、退相干机制简单等。2012年，潘建伟、包小辉等首次实现了毫秒级的高效量子存储器，但该存储时间仍与远距离量子中继的实际需求相距较远。
为进一步提升存储时间，潘建伟小组近年来发展了三维光晶格限制原子运动等多项关键实验技术，使得原子运动导致的退相干得到大幅抑制，并最终成功实现了存储寿命达到0.22秒、读出效率达到76%的高性能量子存储器。
该实验的重要意义在于，第一次将存储寿命及读出效率提升到能够满足远距离量子中继的实际需求。据估算，该成果结合多模存储、高效通讯波段接口等技术，在原理上已经可支持通过量子中继实现500公里以上纠缠分发，量子中继是实现超远距离量子通信的重要途径之一。
在量子保密通信应用领域，我国走在了世界前列。2012年，合肥城域量子通信试验示范网正式建成。2013年，济南建立量子保密通信城域试验网，山东省数十个省直机关事业单位、金融机构率先尝试量子加密通信，实现语音电话、传真、文本通信和文件传输等量子保密传输业务。上海也已经启动建设量子保密通信上海总控及大数据服务中心、陆家嘴金融量子保密通信应用示范网。总控中心是北京—上海千公里光纤量子通信骨干网工程——“京沪干线”重大项目的管理、监控、控制和展示中心，负责全网监察和运维指挥。
截至目前，网络线路总长度超过900公里，量子保密通信“京沪干线”已初步全线贯通，未来将与量子科学实验卫星“墨子号”相连接，构建起全球首个天地一体化的实用性广域量子通信网络。
《2016-2020年中国量子通信行业深度调研及投资前景预测报告》中指出，量子通信在军事、国防、金融等信息安全领域有着重大的应用价值和前景，不仅可用于军事、国防等领域的国家级保密通信，还可用于涉及秘密数据和票据的电信、证券、保险、银行、工商、地税、财政以及企业云存储、数据中心等领域和部门，而技术又相对成熟，未来市场容量极大。另外，我国在量子通信实用化突破上也取得了不少成果。
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