目前已有量子存儲器研制成功,但都太大了,無法安裝到芯片上,對實際應用構成了嚴重挑戰。最近,加州理工學院的研究人員終于取得了突破,他們創建了一個比之前任何存儲器都要小1000倍以上的光學量子存儲器,占據的空間不足原來的百萬分之一,可以安裝在芯片上,并且進行數據檢索。
中國去年發射了世界上第一顆量子通信衛星,正在研究使用量子方式來存儲信息,中國量子科技的領軍人物、中國科技大學物理學家潘建偉教授預測,2030年地球上將會出現第一個全球性的量子互聯網。
信心雖然堅定,現實卻很殘酷。多年來科學家們一直孜孜不倦地致力于量子計算機、量子網絡的研究,雖然已取得長足的進步,但量子存儲器卻嚴重限制了它們的發展。目前已有量子存儲器研制成功,但都太大了,無法安裝到芯片上,對實際應用構成了嚴重挑戰。最近,加州理工學院的研究人員終于取得了突破,他們創建了一個比之前任何存儲器都要小1000倍以上的光學量子存儲器,占據的空間不足原來的百萬分之一,可以安裝在芯片上,并且進行數據檢索。
這個瑞士三角巧克力糖形狀的裝置只有10×0.7微米大,兩端都有鏡子,由釩酸釔和少量銣原子形成的晶體腔組成,大約和細菌的尺度相似,可以捕捉單個光子編碼的量子態信息。測試中研究人員比較了存儲前后的波函數,發現它們幾乎保持不變,這意味著它們的量子態并沒有發生改變,這個設備是一個真正的存儲器設備。
芯片級量子存儲器的研制成功,使得按需檢索數據和高保真存儲成為現實,納米腔的設計可以實現中等到大規模的量子存儲器,看來量子計算機和量子互聯網已經離我們越來越近了。不過在存儲時間和存儲效率上,該存儲器還存在一些問題,依靠離子束進行研磨的工藝效率也很低,科學家們希望能找到更好的解決方案,為存儲器的商業應用打下基礎。
(參考原文:futurism.com;徐德文編譯)