来源：科技日报；记者 吴长锋

记者从中国科学技术大学获悉，尬笑郭光灿院士团队李传锋、周宗权等人采用飞秒激光微加工技术制备出高保真度的可集成固态量子存储器，并基于自主研制设备首次实现稀土离子的电子自旋及核自旋相干寿命的全面提升。相关成果日前分别发表在著名物理学期刊《光学》和《应用物理评论》上。

量子存储器是构建量子网络的核心器件，可以有效地克服信道损耗从而拓展量子通信的工作距离并且可以整合分处异地的量子计算及量子传感资源。当前固态量子存储器研究面临两方面的挑战，一是已有的固态量子存储器难以实现大规模扩展性应用，二是量子存储器的相干寿命严重受限。

为解决扩展性问题，研究人员采用飞秒激光微加工技术首次在掺铕硅酸钇晶体中刻蚀出光波导，研制出可集成的固态量子存储器，可以与其他微纳电子学及微纳光学器件进行集成加工，且这种可集成量子存储器具有很高的可靠性。

研究人员在解决了系列技术难题后，成功搭建出国际首个深低温脉冲式电子与核自旋双共振谱仪，在0.1K温度下，测得掺钕硅酸钇晶体的自旋回波信号的信噪比相比4K温度下提升了20倍，电子自旋的布居数寿命和相干寿命分别达到15秒和2毫秒，同时核自旋的布居数寿命和相干寿命则分别达到10分钟和40毫秒，这四项寿命指标相比4K温度下均实现超过一个数量级的提升。

《光学》审稿人评价：“这个工作……在量子信息领域中是一个非常有前景的平台。”《应用物理评论》审稿人评价到：“这一设备使得一些物理系统可以实现更精确的谱分析，进入一个前人难以达到的温度区间。”；“这是首次在稀土离子中通过深低温观察到自旋相干寿命的显著增强。”