光子回波是原子與一系列電磁波脈沖相互作用時發出的相干輻射，聽上去很難理解，但科學家已經利用它實現了很多應用。

“大家都知道回聲，是聲音遇到障礙物形成的。當光子遇到原子，也會發生回波現象。”周宗權副教授說，光子回波最著名的應用是核磁共振成像，使用射頻波段的光子與人體中的原子相互作用，可以產生反映人體狀況的圖像，對醫學診斷具有重要意義。

近期，李傳鋒、周宗權研究組基于四能級的原子系統提出了無噪聲光子回波方案，創造性地結合不同頻率的控制脈沖以及兩次重聚過程，可通過頻譜濾波嚴格消除自發輻射噪聲。

他們在摻銪硅酸釔晶體中實現了該方案，實測的背景噪聲為0.0015光子，比之前光子回波實驗的噪聲降低了99.85%。在單光子信號入射的條件下，回波的信噪比達42.5，光量子比特的存儲保真度高達95.2%。

7月19日，國際知名學術期刊《自然·通訊》發表了該成果。審稿人認為，這是通往高性能量子存儲器的一項重要進展。

據了解，這一原創性方案對建立超導量子計算機的微波光子學界面，以及基于光波光子的大尺度量子網絡具有重要意義，目前已申請發明專利。