核量子存储与单 $\gamma$ 光子的时序控制

受 $\gamma$ 射线量子光学显著进展的推动，我们提出以 $\gamma$ 射线-核量子接口作为量子信息处理的新平台。$\gamma$ 光子相对于光学光子的主要优势在于其几乎完美的可探测性以及更紧致、潜在亚埃级的可聚焦性。核系综在块体固体中高核密度与窄寿命展宽 M"ossbauer 跃迁（即使在室温下）的独特结合上，相对于原子系综具有重要优势。这可能带来最密集的长寿命量子存储器和最小尺寸的光子处理器。在此我们提出一种通过多普勒频率梳实现 $\gamma$ 光子量子存储的技术，该频率梳由一组以不同速度运动的共振吸收核靶产生。它提供了单 $\gamma$ 光子的可靠存储、按需产生和时序控制。该方案展示了首个 $\gamma$ 光子-核系综接口，开辟了量子信息科学中一个新的研究方向。