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量子存储研究有新突破 可应用于通信网络技术

  量子记忆研究的新突破可以应用于通信网络技术

  据美国“每日科学”网站报道,麻省理工学院的科学家们在研究冷原子的量子储存和涨落方面取得了新的突破。这一领域的技术是设计量子信息网络的关键,对未来进行研究广域量子通信网络的最终实现是另一个重要步骤。相关论文发表在最近出版的“物理评论快报”上。量子网络世界难以用几句话来形容。量子是一个国家,而不是一个具体的物理量。在量子力学中,量子信息是关于量子系统“状态”所拥有的物理信息。量子系统信息方法是一种全新的计算,编码和信息传输方式。最常见的单位是量子位,它是一个双态量子系统。然而,与经典的数字状态不同,双态量子系统实际上可以随时表现为这两个状态的迭加。量子网络在此基础上建立起来,其量子态存储器件和量子信息处理设备紧密相连。在量子网络中,每个节点由一个由磁光陷阱组成的冷原子系综组成。这些原子集合是量子存储器,每个原子集合与它发射的光子形成最大纠缠态。在任意两个相邻节点之间,通过对它们各自的光子进行联合贝叶斯测量,两个相邻的原子集合可以被纠缠。这是量子网络中量子中继器的原理。现在麻省理工学院的科学家已经想出了如何在冷原子气体中成功地存储光线,首先在实验中,使原子堆栈存储器可用于光子的任何偏振状态,成功存储量子位,然后重现另一个光子具有相同的偏振态。此时,信号只显示脉冲被“俘获”而不是偏振的细节,因此量子信息可以被安全地存储。研究人员表示,这个结果可以用来建立量子中继器,最终构建量子网络。一旦应用于扩展量子网络,这种潜力将成为决定网络运营成功与否的关键,进一步澄清量子网络的世界。

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