片上波导中光子量子比特的按需存储

光子量子存储器是量子信息处理（QIP）的核心元件。为便于扩展与实际应用，人们已在固体中制备的多种波导基础上对集成量子存储器投入了大量努力。然而，作为 QIP 基本要求的量子比特按需存储，利用此类集成量子存储器仍难以实现。本文报道了在 ^{151}Eu^{3+}:Y_2SiO_5 晶体表面上的片上波导存储器中，利用 Stark 调制的原子频率梳协议对时间-bin 量子比特进行按需存储。在每脉冲 0.5 个光子的输入下获得了 99.3%±0.2% 的量子比特存储保真度，远超经典测量-重制备策略所能达到的最高保真度。所发展的具备按需读出能力的集成量子存储器，向着量子网络中集成量子节点的实际应用迈出了重要一步。