背景介绍

量子力学和信息学科的交叉诞生了一门新的学科：量子信息。最近，量子信息在理论和实验上的飞速惊人的进展已使其成为各国政府、科技界及产业界高度关注的对象。例如,利用量子通信---量子信息的重要分支这一手段，可以实现经典通信无法实现的信息交流方式，例如量子保密通信，量子纠缠交换，量子隐形传态等。 这些方式也展示了量子通信独特诱人的应用前景。

量子通信要走向实用化，商用化，就必须实现网络化。一个将来可预见的商用的量子网络将会是：利用光子实现各个量子存储单元之间的相互联系，利用原子体系实现量子信息的存储和处理。这主要基于以下原因：光子体系与外界环境的耦合较小，环境对光子造成的消相干效应较小，且光子速度快等。这些优点使之成为信息传输的最佳载体。但光子体系很难局域化的缺点也使其难于成为合适的信息存储体系。由于物质体系，例如离子阱体系，单原子体系，原子系综体系等可以提供较长的存储时间，因而成为比较理想的存储单元选择。

本小组紧紧围绕着建立量子网络这一中心目标开展相关研究工作。要实现这种网络结构，其核心是解决如何实现可控的单光子与物质体系之间的相干相互作用的技术这一关键技术。除此而外，这一技术的实现也是量子光学基础研究中一个最令人激动的挑战。