量子穩(wěn)定傳輸獲得突破

科學(xué)界一直認為，量子通信具有遠遠超過傳統(tǒng)光纖網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，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)中長時間傳輸。據(jù)美國《大眾科學(xué)》雜志近日報道，加拿大和德國科學(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，這對于量子的穩(wěn)定傳輸具有重大意義。

此項研究由加拿大卡爾加里大學(xué)和德國帕德博恩大學(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（例如量子測量）而狀態(tài)發(fā)生變化時，另一顆也會即刻發(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”的地方以進行復(fù)雜計算或構(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，成功實現(xiàn)了存儲和再現(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和再現(xiàn)光量子的材料特性，與計算機中字節(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，這種存儲和再現(xiàn)單個光量子的能力看上去還相當(dāng)簡陋，但這確實是實現(xiàn)不會泄密的通信系統(tǒng)以及建造超高速高能量子計算機之路上的首個巨大進步。