华南师范大学量子存储技术突破世界纪录 超冷原子实验室助力量子互联网建设

在零下273.15摄氏度的真空环境中,华南师范大学实验室的磁光阱装置正上演着微观世界的奇迹——高速运动的原子被激光"冻结"至接近静止状态,其热运动速度从每秒千米级降至厘米级。

这种超冷原子体系,成为科学家破解量子调控难题的关键钥匙。

量子存储效率长期受限于量子不可克隆原理,国际学界普遍认为50%是难以逾越的屏障。

朱诗亮团队通过创新性设计磁光阱结构,采用"受激拉曼超绝热转移"技术,成功解决信号衰减、噪声干扰等三大技术瓶颈。

实验数据显示,新方法不仅实现85%的存储效率,更保持99%的信息保真度,这一"双高"指标使量子存储首次具备实用价值。

该突破对量子互联网建设具有双重意义:在硬件层面,高效量子存储器相当于网络节点的"数据中转站";在软件层面,超冷原子操控技术为量子态精确制备提供新范式。

目前全球量子互联网研发面临两大挑战:一是量子节点内部的信息处理能力不足,二是节点间的量子态传输稳定性欠缺。

我国科学家此次突破,为同时解决这两个问题提供了技术路径。

据科技部前沿技术专家评估,量子存储效率超过80%后,量子通信网络建设成本可降低60%以上。

团队下一步将重点攻关多节点量子纠缠分发技术,计划三年内建成粤港澳大湾区量子存储示范网络。

值得注意的是,该研究已获得华为等企业关注,产学研合作正在推进技术转化。

从“把原子变慢”到“让信息更可靠地被保存与取回”,看似发生在超冷真空腔体中的微小变化,实则指向信息技术代际跃迁的关键路径。

量子信息的未来不在于一项指标的孤立领先,而在于以可重复、可扩展的系统能力把前沿成果转化为稳定服务。

坚持面向世界科技前沿、面向国家重大需求的基础研究攻关,在一处处“看不见的细节”里持续突破,正是抢占未来产业制高点的重要支撑。