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科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)了將量子點(quantum-bits，qubits)由所糾纏的光子(photons)轉(zhuǎn)移到固態(tài)結(jié)晶存儲元件的方法，讓寬頻量子網(wǎng)路的實現(xiàn)又前進了一小步。透過采用過冷晶體(super-cooled crystal)，科學(xué)家證實了量子網(wǎng)路波導(dǎo)(quantum network waveguide)的糾纏態(tài)量子點，能轉(zhuǎn)移到固態(tài)存儲，而且此過程是可逆轉(zhuǎn)的。 以上是加拿大卡爾加里大學(xué)(University of Calgary)以及德國帕德柏恩大學(xué)(University of Paderborn)的合作研究成果；他們發(fā)現(xiàn)了光子-光子糾纏與光子還有固態(tài)原子激發(fā)(excitation of atoms)之間的可逆性轉(zhuǎn)移。以稀土元素(thulium)摻雜鈮酸鋰(lithium niobate)制成的波導(dǎo)，則用以做為該種光子回波量子存儲的通訊協(xié)定。 另一個來自瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)(University of Geneva)的研究團隊，也透過50公尺的光纖連結(jié)完成類似的實驗；證實了量子中繼器(quantum repeaters)可能將量子網(wǎng)路的超高安全性通訊，擴展到任何距離。 卡爾加里大學(xué)的研究團隊已經(jīng)證實，他們所采用的鈮酸鋰波導(dǎo)(已經(jīng)廣泛應(yīng)用在光纖通訊領(lǐng)域)，能處理5MHz~5GHz的訊號，記憶體保留時間為7奈秒(nanosecond)；該團隊的寬頻量子記憶體利用現(xiàn)成的鈮酸鋰晶體，并需要超冷卻至攝氏零下270度。接下來，研究團隊打算制作一個及時讀寫通道，采用遠距傳輸(teleportation)來將量子點移進/出固態(tài)內(nèi)存。 “我們已經(jīng)證實了光子與晶體的原子之間會產(chǎn)生糾纏；下一步我們將以第三個光子進行交互作用，將其狀態(tài)透過糾纏傳輸?shù)焦虘B(tài)內(nèi)存中。”卡爾加里大學(xué)量子資訊科學(xué)研究所(the Institute for Quantum Information Science)教授Wolfgang Tittel表示：“這種傳輸步驟可望實現(xiàn)未來的超高安全性長距離通訊量子網(wǎng)路。” 除此之外，研究團隊也計劃延長記憶體保留時間，目標是由7奈秒拉長到1秒──這也是采用該種中繼器來制作更大型的量子網(wǎng)路的必要條件。 編譯： Judith Cheng 參考原文： Solid-state quantum memory unveiled ，by R. Colin Johnson |
