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中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传锋研究组，成功实现确定性单光子的多模式固态量子存储，一次可以存储100个量子比特，创造了世界最高水平。

量子通信被认为是绝对安全的通信方式，其基本原理是利用单个光子加密携带一个量子比特的信息进行传输。目前量子通信只能达到百公里量级，要实现千公里以上的长程量子通信则需要基于量子存储的量子中继技术。目前已经实现的量子中继方案，长程发送一个量子比特的信息所需时间在分钟量级以上。加快传输速度有两个办法，一是采用确定性单光子源，即利用单个原子发光，每次只发射一个光子；二是利用多模式存储，即一次存储就可以存多个量子比特，而普通的量子存储一次只能存一个量子比特的信息。

李传锋研究组通过两年的努力，从上百个人造原子中找到发光波长与固态量子存储相匹配的一个人造原子，用它作为光源产生确定性的单光子，然后通过光纤传输到5米外的自主研发的固态量子存储器中进行存储，并测得存储保真度为91.3%。在此基础上，他们进一步实验实现多模式的量子存储，一次可以存储100个量子比特，创造了世界最高水平。基于该技术，可以使长程发送一个量子比特需要的时间缩短到毫秒量级，即传输速度可以提高四个量级。同时，该成果还首次实现了两个固态量子节点，即固态人造原子光源与固态量子存储器的对接，向实现全固态量子网络迈出了重要一步。（英甲）

　　本报讯

记者昨日从中科大获悉，该校陆亚林教授量子功能材料和先进光子技术研究团队在研究新型高温、高对称性铁磁绝缘体过程中，通过把高质量氧化物薄膜制备与同步辐射先进光电学探测、第一性原理计算等相结合，成功地发现了高于液氮温度（77K）的高对称性铁磁绝缘体，并解释了产生高温铁磁转变现象的新机制。相关研究成果发表在3月5日出版的《美国国家科学院院刊》上。

通常磁性材料可分为铁磁性和反铁磁性，而在真实的材料中，铁磁材料通常是导电的，反铁磁材料通常是绝缘的。随着量子科技的发展，对量子功能材料的性能逐渐有了更多需求，如在量子拓扑器件中需要绝缘的铁磁材料（铁磁绝缘体），同时需要该铁磁绝缘体具有高晶格对称性，以利于与其他材料外延生长成未来量子器件；需要具有尽可能高的铁磁转变温度，以利于更接近于器件的现实工作环境等。为了获得能在高温下工作的、具有易外延生长能力的、高对称性结构的铁磁绝缘体，该团队进行了充分的材料筛选，认为LaCoO3薄膜是有可能成为一个高对称性铁磁绝缘体的研究对象。在本项工作中，该团队成员发挥了高质量单晶薄膜制备的优势，研制了高质量、近似无缺陷的LaCoO3薄膜并深入研究了其铁磁性的来源，发现LaCoO3薄膜确实是一个罕见的高温铁磁绝缘体，其铁磁转变温度可以高达85K，是以往研究过材料的5倍，并高于液氮温度。通过制备不同氧含量、不同应力、不同厚度的LaCoO3薄膜，发现了氧缺陷的浓度增加会引起铁磁性的削弱，乃至铁磁性会完全消失；通过第一性原理计算，发现了和实验基本一致的结论。

这些实验和理论工作充分解释并证明了LaCoO3薄膜铁磁绝缘机制，为未来研制高质量磁性量子器件等应用需求提供了亟需的新材料。

（记者 李想）