国家授时中心研究团队实现基于圆艾里光束的多模量子存储
近期，中国科学院国家授时中心张首刚、董瑞芳和曹明涛研究员带领的科研团队在热原子蒸汽中成功实现了圆艾里光场存储，相关研究成果以《Optical storage of circular airy beam in atomic vapor》为题发表于学术期刊Chinese Physics B。
实现空间多模光场的量子存储对构建高性能量子中继意义重大。团队研究提出基于圆艾里光束(Circular airy beam, CAB)的多模量子存储方案（图1）。实验通过对比存储前后光场强度变化的相似度S，发现CAB的自聚焦性（表1）、自愈性（表2）在存储后仍能良好保持。
该研究工作可有效提高量子存储器的信息容量，将为基于高维量子编码的量子通信应用提供有效的技术支撑，在高维量子通信领域具有较大潜在应用价值。
图1 存储实验方案
表1 探测距离z1 = 700 mm处不同存储时间t对应CAB的相似度S
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t/μs |
Stotal |
Smain |
|
0.2 |
0.86 |
0.95 |
|
0.4 |
0.81 |
0.93 |
|
0.6 |
0.78 |
0.92 |
|
0.8 |
0.76 |
0.90 |
|
1 |
0.76 |
0.87 |
表2探测距离z2 = 625 mm处不同存储时间t对应CAB的相似度S
|
t/μs |
Stotal |
Smain |
|
0.2 |
0.87 |
0.92 |
|
0.4 |
0.83 |
0.90 |
|
0.6 |
0.81 |
0.89 |
|
0.8 |
0.82 |
0.90 |
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1 |
0.83 |
0.90 |
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