本报讯 （记者陈华 实习生付冰清）记者从中国科技大学获悉，该校合肥微尺度物质科学国家实验室潘建伟教授及其同事与德国、奥地利研究人员合作，利用对磁场不敏感的原子态来存储量子态，并通过延长自旋波波长的实验技术，在国际上首次将单量子存储的寿命延长至毫秒量级，达到1毫秒以上。

据悉，该实验成果将单量子存储的寿命提高了2个数量级，向未来基于量子中继器的远距离量子通信迈出了坚实的一步。

近日出版的英国《自然》子刊《自然·物理》发表了这项研究成果。量子存储可以将光的量子态存储于原子系统的自旋波激发态中，是量子中继器的关键部件。目前已实现的量子存储寿命都非常短，只有10微秒左右，极大地限制了量子中继器在远距离量子通信中的实际应用。潘建伟研究小组通过对量子存储退相干机制的详细研究发现，除了磁场的影响之外，原子热运动造成的自旋波的失相（相对相位的混乱）也是导致量子存储寿命短的一个重要因素，而这一退相干机制在以往的研究中往往被忽视。基于这一发现，他们在实验中通过选择对磁场不敏感的原子“钟态”来存储量子态，同时延长自旋波激发的波长，从而将量子存储的寿命首次提高到1毫秒以上，相当于光可以在空气或光纤中传播超过300公里。