量子穩定傳輸獲得突破

科學界一直認為，量子通信具有遠遠超過傳統光纖網絡的優勢，但由于量子的不穩定性，所以目前還無法做到使其在網絡中長時間傳輸。據美國《大眾科學》雜志近日報道，加拿大和德國科學家日前在超低溫環境下成功制造出了一種量子記憶體，這對于量子的穩定傳輸具有重大意義。

此項研究由加拿大卡爾加里大學和德國帕德博恩大學的研究人員聯合展開。科學家發現，在具有量子糾纏現象的光量子之間，即使相隔相當遙遠的距離它們仍保持有特別的關聯性，即當其中一顆光量子因被操縱（例如量子測量）而狀態發生變化時，另一顆也會即刻發生相應的變化。與光纖網絡相似，通過糾纏態粒子在量子網絡上傳輸的信息需要“住”的地方以進行復雜計算或構建高尖端網絡，就像電腦內存一樣。

一種摻雜稀土離子的晶體，能存儲和再現糾纏態光量子，從而創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，成功實現了存儲和再現糾纏態光量子，也就是說，他們已經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光量子的材料特性，與計算機中字節的保存和調用非常相似。

研究人員表示，雖然和我們傳統的電腦及網絡功能的復雜性相比，這種存儲和再現單個光量子的能力看上去還相當簡陋，但這確實是實現不會泄密的通信系統以及建造超高速高能量子計算機之路上的首個巨大進步。