中國科學家成功研究出實現多功能固態量子儲存器，量子儲存器原理。 中國科學家成功研究出實現多功能固態量子儲存器，前一段時間：中國中科院量子資訊重點實驗室李傳鋒研究組在國際上首次研製成功高維固態量子儲存器，該成果為固態量子儲存器的整合化、規模化應用打下重要基礎。隨著量子資訊科技研究的不斷突破，備受重視的量子通訊業的發展和商業化應用有望進一步提速。目前，我國量子通訊技術相對成熟，業內人士預計，由於量子通訊絕對安全的特性，量子通訊在軍事通訊、政府保密通訊、民用通訊上都將帶來顛覆性的變革，未來市場容量極大，有望達到千億元級別，相關上市公司值得關注。
量子儲存器是量子資訊領域的核心器件之一，是量子隱形傳態、量子密集編碼等基本量子資訊過程的必需元件。同時，它還可用來實現量子中繼，以解決遠端量子通訊中的資訊損耗問題，以及用於分散式量子計算、量子精密測量等方面。
國際上常用的量子儲存器，如冷原子、玻色-愛因斯坦凝聚等，存在頻寬窄和擴充套件性差等缺點，難以應用於實用化的量子網路。近幾年興起的基於稀土離子摻雜晶體的固態量子儲存器件雖然具有壽命長、穩定性高、頻寬較寬且擴充套件性強等諸多優點，在諸多效能指標上已超越其他量子儲存器，但由於稀土離子摻雜晶體只對某一偏振態的光起作用，已研製出的固態量子儲存器都是針對單一偏振態的。在實際應用中，光的各種偏振態是量子資訊最方便的載體，怎樣實現光子偏振態的固態量子儲存器成為國際學術界亟需解決的難題。
最近，中國科學院量子資訊重點實驗室李成峰，周宗權等人開發了一種多自由度（DOF）複用固態量子儲存器，並展示了具有時頻和自由度的光子脈衝操作函式。
量子態與物質系統的可靠儲存和相干操作使得能夠構建基於量子中繼器的大規模量子網路。為了實現有用的通訊速率，將需要高度多模量子儲存器來構造多路複用量子中繼器。
該團隊首次展示了軌道狀態的按需儲存，在稀土離子摻雜晶體中，在單光子水平上具有弱相干脈衝。透過這種三維空間DOF與二維時間和二維光譜自由度的結合，該團隊建立了一個多自由度儲存器，具有高達3 * 2 * 2 = 12的多模式容量。
該器件還可以用作具有高保真度的量子模式轉換器，這是構建多路複用量子中繼器的基本要求。
該團隊進一步證明該器件可以在時間和頻率DOF內執行任意脈衝操作。代表性的操作包括脈衝序列器，多路複用器，選擇性光譜移位器和可配置的分束器。實驗結果表明，在所有這些操作中，光子攜帶的三維量子態保持了約89％的保真度。
該儲存裝置可以實現Knill-Laflamme-Milburn型量子計算所需的所有操作，因此可以期望線上性光學量子計算領域中找到應用。
由於量子資訊不可複製且不可放大，量子儲存器在量子資訊中的地位比經典儲存器在經典資訊中的地位更加重要。國際上有許多研究組在從事量子儲存器的研究，比較主流的物理系統是冷原子、熱原子以及稀土離子摻雜晶體。目前量子儲存器的各項獨立指標都有比較好的結果，然而綜合指標仍然距離量子中繼的要求相差較遠。
量子計算需求的量子儲存器綜合指標相對低一些，但這種儲存器的實際應用需要伴隨量子計算研究的突破。
