加州理工團隊介紹將原子鏈接到一起的量子存儲方法

加州理工(CalTech)的一支工程師團隊剛剛在《自然》雜誌上發表了一篇新論文,介紹了將原子鏈接到一起、以打造量子存儲的驚人發現。作者指出,這套新穎的方法,或有助於在未來某個時候的大規模量子網絡的開發。

加州理工團隊介紹將原子鏈接到一起的量子存儲方法

資料圖(來自:IBM)

帶領這項研究的應用物理與電氣工程教授 Andrei Faraon,指導工程師們將鐿(Yb)離子嵌入到了透明的釩酸釔(YV04)晶體中,從而利用所謂的 YB 量子比特。

基於之前的研究,他們已知鐿離子是量子網絡的優秀組件。不過為了實現量子存儲,團隊還需弄清楚如何將原子鏈接到一起。

為此,研究人員先是在加州理工學院的 Kavli 納米科學研究所打造了這台機器,然後在 Faraon 實驗室的極低溫度下展開了測試。

這項研究取得了令人印象深刻的結果,通過充當離子周圍的幾個釩原子的中央控制部分,研究人員得以使用 YB 量子比特來控制原子核的自旋狀態。

加州理工團隊介紹將原子鏈接到一起的量子存儲方法

MAAYAN VISUALS 渲染圖(來自:CalTech / Robert Perkins)

在證明了這項技術的有效性之後,Andrei Faraon 團隊為後續構建的量子網絡奠定了新的基礎。

此前,我們已經看到量子計算機的強大功能和前景,比如能夠在短時間內搞定以往需要數月、甚至更長時間才能解決的問題。

但在量子計算機網絡的加持下 —— Robert Perkins 稱之為‘量子互聯網’—— 我們將能夠進一步推動這一速度。

簡而言之,量子計算旨在利用光子來存儲和共享信息,意味着它能夠較傳統計算機更快地移動信息。

當將此類計算機聯網時,理論上可更快地解決問題 —— 比如縮短至數月或數天 —— 以及部署更難被破解的安全應用程序。

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