日前，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)史保森教授小組在高維量子中繼研究方向取得重要進(jìn)展，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)光子軌道角動(dòng)量糾纏的量子存儲(chǔ)，進(jìn)一步證明了基于高維量子中繼器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離大信息量量子信息傳輸?shù)目尚行浴３晒?月4日發(fā)表在國(guó)際物理學(xué)權(quán)威期刊《物理評(píng)論快報(bào)》上。
　　光子的軌道角動(dòng)量，產(chǎn)生于電磁波螺旋前進(jìn)的波前，可以構(gòu)成一個(gè)無(wú)限維編碼的空間。將光子編碼在軌道角動(dòng)量空間，可以大幅度增加光子的信息攜帶量。利用光子的高維編碼態(tài)還可以提高量子密鑰傳輸?shù)陌踩?，?shí)現(xiàn)二維編碼態(tài)無(wú)法完成的量子信息協(xié)議。實(shí)現(xiàn)大信息量、長(zhǎng)距離的量子信息傳輸，必須借助于量子中繼器，而量子存儲(chǔ)單元是構(gòu)成量子中繼器的核心，因此必須首先實(shí)現(xiàn)高維量子糾纏的存儲(chǔ)。盡管人們已成功實(shí)現(xiàn)了攜帶軌道角動(dòng)量信息的單光子存儲(chǔ)，但到目前為止有關(guān)軌道角動(dòng)量糾纏存儲(chǔ)方面的研究仍是一片空白。
      繼2013年在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)攜帶軌道角動(dòng)量的單光子存儲(chǔ)后，史保森教授和博士生丁冬生等最近又首次實(shí)現(xiàn)了光子軌道角動(dòng)量糾纏在兩個(gè)存儲(chǔ)單元之間的存儲(chǔ)。他們利用兩個(gè)磁光阱“囚禁”了兩個(gè)冷原子團(tuán)，在其中一個(gè)冷原子團(tuán)制備了單光子與原子系綜之間的糾纏，然后將該光子存儲(chǔ)在另一個(gè)冷原子團(tuán)中，從而實(shí)現(xiàn)了光子軌道角動(dòng)量糾纏在兩個(gè)原子系綜之間的存儲(chǔ)。