量子穩(wěn)定傳輸獲得突破
科學(xué)界一直認(rèn)為，量子通信具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)光纖網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，但由于量子的不穩(wěn)定性，所以目前還無法做到使其在網(wǎng)絡(luò)中長(zhǎng)時(shí)間傳輸。據(jù)美國(guó)《大眾科學(xué)》雜志近日?qǐng)?bào)道，加拿大和德國(guó)科學(xué)家日前在超低溫環(huán)境下成功制造出了一種量子記憶體，這對(duì)于量子的穩(wěn)定傳輸具有重大意義。
此項(xiàng)研究由加拿大卡爾加里大學(xué)和德國(guó)帕德博恩大學(xué)的研究人員聯(lián)合展開。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在具有量子糾纏現(xiàn)象的光量子之間，即使相隔相當(dāng)遙遠(yuǎn)的距離它們?nèi)员３钟刑貏e的關(guān)聯(lián)性，即當(dāng)其中一顆光量子因被操縱（例如量子測(cè)量）而狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，另一顆也會(huì)即刻發(fā)生相應(yīng)的變化。與光纖網(wǎng)絡(luò)相似，通過糾纏態(tài)粒子在量子網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)男畔⑿枰?ldquo;住”的地方以進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算或構(gòu)建高尖端網(wǎng)絡(luò)，就像電腦內(nèi)存一樣。
一種摻雜稀土離子的晶體，能存儲(chǔ)和再現(xiàn)糾纏態(tài)光量子，從而創(chuàng)造出真正意義上的量子記憶裝置。
研究人員使用一種摻雜稀土離子并冷凍至華氏-454度（約-270攝氏度）的鈮酸鋰晶體，成功實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)和再現(xiàn)糾纏態(tài)光量子，也就是說，他們已經(jīng)制造出了一種量子記憶體。這種超低溫晶體所具有的存儲(chǔ)和再現(xiàn)光量子的材料特性，與計(jì)算機(jī)中字節(jié)的保存和調(diào)用非常相似。
研究人員表示，雖然和我們傳統(tǒng)的電腦及網(wǎng)絡(luò)功能的復(fù)雜性相比，這種存儲(chǔ)和再現(xiàn)單個(gè)光量子的能力看上去還相當(dāng)簡(jiǎn)陋，但這確實(shí)是實(shí)現(xiàn)不會(huì)泄密的通信系統(tǒng)以及建造超高速高能量子計(jì)算機(jī)之路上的首個(gè)巨大進(jìn)步。
