科学家们实现了无噪声光子回波协议

中国科学院(CAS)中国科学技术大学(USTC)李传峰教授和周宗权教授创新提出并实现了无噪声光子回波(NLPE)协议。全独创的研究比以往的策略降低了670倍的噪音，实现了高保真固态量子存储器。结果发表在《自然通讯》上。

Erwin Hahn 于 1950 年首次观察到，光子回波是光与物质之间的基本物理相互作用，也是操纵电磁场的重要工具。然而，产生的强烈自发噪声发射与信号具有相同的频率，原则上不可能将它们分开。

以前的协议，例如原子频率梳和静音回声的复兴，未能根据需要消除自发噪声发射。

在这项研究中，研究人员在 Eu3+:Y2SiO5晶体中实施 NLPE 协议作为光量子存储器，并应用四级芳族系统来抑制噪声。

通过在四能级原子系统中对脉冲进行双重重定相，他们操纵自发噪声发射，使其具有与信号不同的频率。因此，将信号与噪声发射区分开来要容易得多。虽然在实际实验中检测到其他噪声，但估计它们都是微不足道的。

实验结果表明，噪声为 0.0015 个光子，比之前的结果小 670 倍。此外，NLPE 的效率是以前协议的三倍多。

此外，其高效率、高保真度和易于实现的特性使 NLPE 作为无噪声量子存储协议具有巨大的优势。

所有这些优势都使远距离量子通信更近了一步。

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