科学家研发出运用光子储存的量子存储器

mmyer · 发表于 2017-9-20 14:28:49

近年来半导体的发展渐渐来到物理瓶颈，电晶体的研发速度也无法吻合摩尔定律，有些科学家于是将目光移到光学身上，目前已有实验室研发出使用光路达成运算的芯片了，运算效率和速度也相当有竞争力。因光的移动速度超快，所以也适合拿来发展高速资料传输，例如光纤网络。应用性可说是相当广泛。

光在呈现粒子特性时就可以将其看成一颗颗的光子，最近瑞士巴塞尔大学的研究团队近则研发出一种存储器以光子做为储存单元。这项技术因其简单以及快速的特性，被认为对未来的量子网络将有很大的贡献。该研究也已在知名物理期刊《Physical Review Letters》发表。

在现今日益普及的光纤传输中，资料在光纤缆线里以光的速度前进着，当资料传送到接收端时，接收端也必须要迅速且无误的将资料储存下来，再转为电子讯号供电脑进一步使用，为了避免资料接收错误，每一个位元的资料都会用含几百个光子的脉冲光来处理。

这几年来，科学家则一直在想办法研发仅使用几个光子来处理一位元资料的方法，这样将大幅增加其效率，并且也会成为日后发展量子传输及量子电脑的关键。这次的实验中研究团队成功将光子储存在气态铷原子中，并运用雷射来控制储存及读取资料，铷原子因其特性可以轻易气化，常被用于原子的雷射操纵技术上，此外，这项技术不需使用冷却装置或复杂的真空设备，因此也大幅的降低了成本以及提高商用性。

本次实验的负责人表示，由于这项技术的设置简单，并且杂讯非常低，因此很看好未来在量子网络中的应用。量子网络（Quantum network）为量子计算与量子密码学的重要元素，在量子网络中能够极为安全的在不同的量子系统中传送量子资讯。