室溫下工作的量子記憶體問世
- 發佈時間：2014-11-28 00:51:22 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 （記者王小龍）如果沒有簡單高效的量子記憶體，量子電腦和量子密碼都只能停留在實驗室中，但記憶體一直以來都是量子技術的短板。日前，波蘭華沙大學的物理學家開發出一種新型量子記憶體，這種存儲系統不但能在室溫下工作，還具有結構簡單性能優異的特徵，有望大幅降低量子通訊和量子加密技術的使用門檻。相關論文發表在光學頂級期刊《光學快報》上。
經過科學家們多年的努力，第一代量子技術已逐漸開始在現實中獲得應用。一個著名的例子是量子加密，這種加密方法幾乎能夠保證被加密的數據絕對安全，目前已經在軍事和金融領域中獲得應用。但量子資訊的遠距離處理和發送至今仍然受到缺乏足夠記憶體的限制。
2001年，哈佛大學的一個研究小組提出了DLCZ量子傳輸協議，使遠距離發送量子資訊成為可能。根據這個通訊協議，量子資訊到達各個中繼點後必須在那裏存儲一定的時間，以確保其成功傳輸到下一個節點，並以此作為驗證。對這個協議而言，量子存儲設備扮演著十分重要的角色。但到目前為止，傳統的量子記憶體都需要精密的試驗設備和複雜的冷卻技術進行支撐，只能運作在接近絕對零度的低溫環境當中，這顯然阻礙了其推廣的步伐。
由華沙大學開發的這種量子記憶體打破了這一僵局，已經能夠在幾十攝氏度的室溫下工作。物理學家組織網11月27日（北京時間）報道稱，這種記憶體的主要元件是一個直徑2.5釐米、長10釐米的玻璃管。內部具有銣涂層，填充惰性氣體。
當玻璃管被緩慢加熱後，銣就會充滿整個玻璃管，但惰性氣體會限制其移動，從而可降低噪音。當量子資訊被存儲在這樣的記憶體當中時，來自鐳射的光子會將量子資訊“印”在銣原子上。與此同時，其他光子會發射出去，檢測資訊是否被存儲。存儲在量子記憶體中的資訊，之後可以通過一種特別的鐳射脈衝信號進行檢索和讀取。
總編輯圈點
迄今為止，世界上還沒有真正意義上的量子電腦。但是，世界各地的許多實驗室正在以巨大的熱情追尋著這個夢想。就目前來看，方案並不少，問題也很多，找到簡單高效的量子記憶體就是其中之一。文中所述的可在室溫下工作的量子記憶體的問世，或將成為其向前發展的一大推手。又或許現有的方案將來都派不上用場，最後脫穎而出的是一種全新的設計，而這種新設計又是以某種新材料為基礎，就像半導體材料對於電子電腦一樣。
