量子记忆效率是量子计算机的重要评价参数。香港科技大学（HKUST），华南师范大学（SCNU）和南京大学的一个联合研究小组的重点工作是提高这种量子记忆效率。该研究小组表示目前已经找到了一种方法，将光子量子存储器的效率提高到85％以上，且保真度超过99％。

光子量子存储器允许存储和检索飞行的单光子量子态。然而，这种高效量子存储器的生产仍然是一个难点，因为它需要完美匹配的光子-物质量子接口。另外，单个光子的能量太弱，很容易在杂散光的噪声中丢失也是一个难点。到目前为止，量子记忆效率保持在50％以下，这被认为是限制实际应用的阈值。

为了创造一个更高量子记忆效率，该研究团队在一个微小的空间内捕获了数十亿个铷原子，并使用激光和磁场将原子冷却到接近绝对零度（约0.00001 K）。另外，该团队还找到了一种区分单个光子和背景光噪声的方法。研究人员表示，使用他们的方法，单通道量子存储器储和检索单光子时间波形的优化效率可高达90.6％。该结果将使得光子量子存储器更适合于量子信息处理中的实际应用。研究人员还表示，这种高效率的量子存储器也可以用作量子网络中的中继器，为基于量子的互联网奠定基础。

Shengwang Du教授表示，他们将一个飞行量子位编码到单个光子的偏振上，并将其存储在激光冷却的原子中。尽管在这项工作中展示的量子记忆仅用于一个量子比特操作，但它为未来新兴的量子技术和工程开辟了新的可能。

单光子量子存储器的实验装置和能级方案。由香港科技大学提供。

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