2026-01-15 04:47:15|kindsoft |来源：kindsoft
11月21日，上海交通大学官网发布消息称，该校物理与天文学院讲席教授、李政道研究所兼职研究员张卫平带领的团队，在量子信息存储领域实现重大突破，成功开发出一种具备高效率、高保真度与低噪声特性的宽带量子存储新技术。
量子存储器作为构建量子通信网络、量子计算以及量子中继的核心器件，它的性能会对量子信息处理的效率与可靠性产生直接影响。
传统量子存储方案在提升存储效率的过程中，常常会加剧四波混频噪声，进而造成量子态失真，这一问题严重阻碍了其在高带宽、单光子水平场景下的实用化发展。而如何在确保高效率的同时对噪声进行有效抑制，一直是该领域长期存在的核心挑战。
面对这一挑战，张卫平团队从光与原子相互作用的基本机制入手，首次阐明了光脉冲时域波形和原子自旋波空间分布之间存在的汉克尔时空变换映射关系。
基于这一情况，团队提出并通过实验验证了一种智能光控自旋波压缩方法。该方法借助优化光脉冲的时域形态，让激发产生的自旋波在空间上实现高度集中，进而在不提高噪声水平的条件下，有效增强了存储效率与保真度。
在实验过程中，研究团队运用差分进化算法对控制光脉冲展开智能优化工作，最终在热原子铷气体环境里成功达成了对17纳秒光脉冲的高效存储与读取操作。
结果表明，在单光子输入的情况下，该方案取得了94.6%±1%的存储效率和98.91%±0.1%的量子保真度，噪声水平低至0.026±0.012光子/脉冲，信噪比达到38.8，噪声-效率比仅为0.028。这是高带宽存储体系首次在效率上突破90%这一实用化关键瓶颈。
这项成果不仅首次在宽带条件下达成了“近完美”的量子存储性能，还为高速量子通信网络、量子中继器以及连续变量量子信息系统的构建提供了关键技术支持。该技术预计能大幅提高量子密钥分发系统的传输速率和距离，在500公里以上的量子通信链路中拥有重要的应用潜力。
