記者20日從中國科學技術大學獲悉，郭光燦院士團隊李傳峰，周宗權基于摻鉺波導實現了通信波段光子的按需量子存儲，向構建大規模光纖量子網絡邁出重要一步這一成果日前發表在國際學術期刊《物理評論快報》上

量子存儲器是量子網絡的核心器件通過按需讀取糾纏光子，可以將長距離光纖傳輸中的指數損耗降低到多項式損耗為了利用現有的光纖網絡構建量子網絡，量子存儲器應該工作在通信波段er3+離子在通信波段具有獨特的光學躍遷，是實現通信波段量子存儲的重要候選材料而現有通信波段量子存儲器的讀取時間是在寫入光子之前預先設定的，因此無法按需讀取

李傳峰和周宗權研究組利用激光直寫技術在摻鉺硅酸釔晶體上獨立制作光波導，并在波導兩端直接鍵合集成普通單模光纖為了實現按需讀取，研究團隊進一步利用電子蒸發技術加工了波導兩側的片上電極，從而利用電場誘導的斯塔克效應實時控制波導中鉺離子的相干演化通過極化鉺離子的電子自旋并初始化其核自旋態，光子的存儲效率提高到10.9%，比之前報道的集成通信波段的量子存儲提高了5倍電場控制的按需量子存儲保真度達到98.3%，遠超考慮存儲效率和光子統計的經典極限

該成果實現了基于鉺離子的通信波段按需量子存儲，這種光纖集成器件可以直接與現有光纖網絡連接在經典通信領域，摻鉺光纖放大器的發明使長距離光纖通信成為現實同樣，基于鉺離子的量子存儲也可以用于克服長距離量子通信中的指數損耗，這使得鉺離子有望在量子網絡的構建中發揮重要作用

該成果得到了評審人員的高度評價:這項工作與之前的工作相比取得了重要進展，特別是光纖直接附著在光波導上，支持低溫環境下的穩定運行。