加拿大卡爾加里大學科學家和德國科學家合作首次成功在一種特殊晶體中存入光量子糾纏態(tài)的編碼信息。參與研究工作的加拿大科學家認為，該項研究成果是量子網(wǎng)絡發(fā)展的一個里程碑，有望在不久的將來讓量子網(wǎng)絡成為現(xiàn)實。相關研究論文發(fā)表在最新出版的《自然》雜志上。

參與研究工作的卡爾加里大學物理系教授沃夫岡·泰特爾介紹，他們在研究工作中將數(shù)據(jù)信息編碼成光量子的糾纏態(tài)。在這種狀態(tài)里，光量子之間形成“糾纏”關系，即便是它們游離開來相距甚遠，也會保持這種“糾纏”關系。在某種程度上講，這種“糾纏”關系意味著量子之間盡管相距甚遠還將存在著通信聯(lián)系。但困難在于，如何能夠使它們固定不動而不破壞這種脆弱的量子鏈接。

為了實現(xiàn)這個目的，研究人員使用了一種摻入稀土離子的晶體，并將其冷凍到零下270攝氏度。在此溫度下，晶體材料性質(zhì)發(fā)生變化，使得研究人員可以存儲和提取這些量子，而不產(chǎn)生明顯的退化。泰特爾表示，研究結果顯示，量子所擁有的“糾纏”這種物理性質(zhì)，并不像我們以前所通常認為的那樣“脆弱”。

研究人員表示，研制這種記憶存儲元件使用的幾乎全部是現(xiàn)存的標準制造工藝。他們認為能夠與現(xiàn)有技術實現(xiàn)成功嫁接非常重要，這樣可使這種基礎研究成果盡快進入實際應用。

目前的網(wǎng)絡通信，信息是通過光脈沖在光纖中傳輸實現(xiàn)的。傳輸?shù)男畔⒖纱鎯υ谟嬎銠C硬盤里以備使用。而量子網(wǎng)絡與光纖網(wǎng)絡的傳輸原理相似，但傳輸載體卻非使用光脈沖。在量子通信中，也需要存儲和提取數(shù)據(jù)信息。量子網(wǎng)絡的一大優(yōu)勢是可以保護信息在傳輸過程中不被第三方截取。