• 文章标题：Minute-Scale Photonic Quantum Memory Based on ¹⁵¹Eu³⁺:Y₂SiO₅ Crystal
• 作者：You-cai Lv, et al
• 日期：2025年12月2日
• 机构：

1、中国科学技术大学量子信息实验室
2、 中国科学技术大学安徽省量子网络重点实验室
3、中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子物理卓越创新中心
4、中国科学技术大学合肥国家实验室

• 研究背景光子的长寿命存储是实现远距离量子通信和量子物理基础测试的核心要求，构建全球尺度量子网络需要秒至分钟级的量子存储时间，可移动量子存储器甚至要求接近1小时的存储时长，深空量子链路的基础实验也对该指标提出同等需求。¹⁵¹Eu³⁺:Y₂SiO5晶体是长寿命光子量子存储器的优选材料。
• 研究意义

1. 突破存储时长瓶颈：通过融合无噪声光子回波（NLPE）协议与绝热脉冲的通用鲁棒动力学解耦（UR4）序列，实现了27.6±0.5s的1/e存储寿命，较此前吸收型光子量子存储器记录提升两个数量级，首次将光子量子存储器推向分钟级范畴。
2. 验证量子域工作特性：在5.6s存储时间下实现88.0±2.1%的时间片量子比特存储保真度，突破经典策略的最大保真度极限，且能在42s存储时间内实现信噪比大于1的单光子级存储，验证了器件的量子态存储能力。
3. 奠定工程应用基础：为全球尺度量子中继网络、深空量子实验（如天文基线贝尔测试、引力场中纠缠动力学研究）提供了核心硬件支撑，同时为可移动量子存储器、星际/星间量子通信等后续应用铺平道路。
4. 提供技术参考方案：提出的NLPE-DD融合方案、CHS-UR4混合解耦序列，解决了幻数磁场下光吸收弱与自旋相干保护的矛盾，为稀土掺杂晶体量子存储器的性能优化提供了通用技术路径。