中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士領(lǐng)導(dǎo)的中科院量子信息重點實驗室李傳鋒研究組，成功實現(xiàn)確定性單光子的多模式固態(tài)量子存儲，一次可以存儲100個量子比特，創(chuàng)造了世界最高水平。該成果發(fā)表在10月15日的世界著名學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》上。

量子通信被認為是絕對安全的通信方式，其基本原理是利用單個光子加密攜帶一個量子比特的信息進行傳輸。目前量子通信只能達到百公里量級，要實現(xiàn)千公里以上的長程量子通信則需要基于量子存儲的量子中繼技術(shù)。目前已經(jīng)實現(xiàn)的量子中繼方案，長程發(fā)送一個量子比特的信息所需時間在分鐘量級以上。

加快傳輸速度有兩個辦法，一是采用確定性單光子源，即利用單個原子發(fā)光，每次只發(fā)射一個光子;二是利用多模式存儲，即一次存儲就可以存多個量子比特，而普通的量子存儲一次只能存一個量子比特的信息。

李傳鋒研究組通過兩年的努力，從上百個人造原子中找到發(fā)光波長與固態(tài)量子存儲相匹配的一個人造原子，用它作為光源產(chǎn)生確定性的單光子，然后通過光纖傳輸?shù)?米外的自主研發(fā)的固態(tài)量子存儲器中進行存儲，并測得存儲保真度為91.3%。在此基礎(chǔ)上，他們進一步實驗實現(xiàn)多模式的量子存儲，一次可以存儲100個量子比特，創(chuàng)造了世界最高水平。

李傳鋒介紹說，基于該技術(shù)，可以使長程發(fā)送一個量子比特需要的時間縮短到毫秒量級，即傳輸速度可以提高四個量級。同時，該成果還首次實現(xiàn)了兩個固態(tài)量子節(jié)點，即固態(tài)人造原子光源與固態(tài)量子存儲器的對接，向?qū)崿F(xiàn)全固態(tài)量子網(wǎng)絡(luò)邁出了重要一步。