信息的存儲(chǔ)與讀出時(shí)間對(duì)構(gòu)建量子網(wǎng)絡(luò)非常重要。量子存儲(chǔ)器是構(gòu)建大尺度量子網(wǎng)絡(luò)的核心器件。按需式讀取是指光子寫入存儲(chǔ)器以后再根據(jù)需求決定讀出時(shí)間，這對(duì)實(shí)現(xiàn)量子網(wǎng)絡(luò)中的同步操作等功能至關(guān)重要。但目前國(guó)際上已有的可集成固態(tài)量子存儲(chǔ)器均基于簡(jiǎn)單的原子頻率梳方案，讀出時(shí)間在光子寫入之前預(yù)先設(shè)定，無(wú)法按需讀取。
在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“量子調(diào)控與量子信息”重點(diǎn)專項(xiàng)等科技計(jì)劃的支持下，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)首次研制出“按需式讀取”的可集成固態(tài)量子存儲(chǔ)器，發(fā)展了激光直寫技術(shù)，在稀土摻雜晶體上制備可集成量子存儲(chǔ)器。他們采用了電場(chǎng)調(diào)制的原子頻率梳方案實(shí)現(xiàn)了按需式讀取，通過(guò)引入兩個(gè)電脈沖可實(shí)時(shí)操控稀土離子的演化，從而控制存儲(chǔ)器的讀出時(shí)間。使用飛秒激光等技術(shù)首次研制出具有極高可靠性的按需式讀取的可集成固態(tài)量子存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)保真度達(dá)到99.3%±0.2%。該成果對(duì)實(shí)現(xiàn)大容量量子存儲(chǔ)和構(gòu)建量子網(wǎng)絡(luò)有重要意義。
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