量子光學硬碟誕生：儲存時間提高100倍

2020-10-18 14:55:01

量子光學硬碟誕生：儲存時間提高100倍

　　近日科學家們研發了一款量子硬碟原型，後者的儲存時間可以提高100倍。科研小組記錄的6小時儲存時間是朝基於量子資訊的安全的全球資料加密網路邁出的重大一步，這一網路可以用於銀行交易以及個人郵件。

　　“我們相信很快就能在全球任何兩點之間分佈量子資訊。」研究首席作者、澳大利亞國立大學(ANU)物理學與工程研究院(RSPE)的鐘滿金(Manjin Zhong)這樣說道。“量子狀態是非常脆弱的，一般會在毫秒之內翻轉。我們實現的更長儲存時間具有革命化量子資訊傳輸的潛力。」

　　量子資訊蘊含了無法破解的加密的潛力，因為量子粒子，例如光子可以以特定方式產生以實現內在的相連。每一對糾纏粒子之間的相互作用都會影響彼此，無論它們相隔多遠。

　　澳大利亞國立大學和紐西蘭奧塔哥大學的物理學家小組將量子資訊儲存在位於晶體內的罕見地球元素銪原子裡。他們的固態技術可以作為在光纖裡使用鐳射方法的非常有前景的替代品，後者現被用於創造大約100千米長的量子網路。

　　“我們(實現)的儲存時間非常長，這意味著人們需要重新思考分佈量子資料的最佳方法。」鍾說道。“即使是以行人的速度傳輸我們的晶體，在特定距離內我們的方法的損失也比鐳射系統要更少。我們現在可以設想在單獨的晶體裡儲存糾纏的光，然後將它們運輸到網路里相距幾千千米的不同部分。也就是說，我們將這些晶體當做用於量子糾纏的可攜帶的光學硬碟。」

　　利用鐳射在銪核自旋上寫下量子狀態後，研究小組將晶體放在一個固定和振盪磁場的結合體內以儲存脆弱的量子資訊。“這兩個場隔離了銪自旋，從而防止量子資訊洩露。」奧塔哥大學的傑文·蘭德爾(Jevon Longdell)博士這樣說道。澳大利亞國立大學的研究小組對量子光學硬碟可以實現的量子力學的基本測試感到非常興奮。“我們從未有機會探索如此長距離的量子糾纏，」研究小組負責人、助理教授馬修·塞拉斯(Matthew Sellars)這樣說道。“我們應該一直努力測試理論是否與現實相吻合。也許在這個新的體制裡，我們的量子力學理論也會出現意想不到的問題。」

量子光學硬碟誕生：儲存時間提高100倍

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