科技日?qǐng)?bào)訊 （記者王小龍）如果沒(méi)有簡(jiǎn)單高效的量子內(nèi)存，量子計(jì)算機(jī)和量子密碼都只能停留在實(shí)驗(yàn)室中，但內(nèi)存一直以來(lái)都是量子技術(shù)的短板。日前，波蘭華沙大學(xué)的物理學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種新型量子內(nèi)存，這種存儲(chǔ)系統(tǒng)不但能在室溫下工作，還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單性能優(yōu)異的特征，有望大幅降低量子通訊和量子加密技術(shù)的使用門(mén)檻。相關(guān)論文發(fā)表在光學(xué)頂級(jí)期刊《光學(xué)快報(bào)》上。

　　經(jīng)過(guò)科學(xué)家們多年的努力，第一代量子技術(shù)已逐漸開(kāi)始在現(xiàn)實(shí)中獲得應(yīng)用。一個(gè)著名的例子是量子加密，這種加密方法幾乎能夠保證被加密的數(shù)據(jù)絕對(duì)安全，目前已經(jīng)在軍事和金融領(lǐng)域中獲得應(yīng)用。但量子信息的遠(yuǎn)距離處理和發(fā)送至今仍然受到缺乏足夠存儲(chǔ)器的限制。

　　2001年，哈佛大學(xué)的一個(gè)研究小組提出了DLCZ量子傳輸協(xié)議，使遠(yuǎn)距離發(fā)送量子信息成為可能。根據(jù)這個(gè)通訊協(xié)議，量子信息到達(dá)各個(gè)中繼點(diǎn)后必須在那里存儲(chǔ)一定的時(shí)間，以確保其成功傳輸?shù)较乱粋€(gè)節(jié)點(diǎn)，并以此作為驗(yàn)證。對(duì)這個(gè)協(xié)議而言，量子存儲(chǔ)設(shè)備扮演著十分重要的角色。但到目前為止，傳統(tǒng)的量子內(nèi)存都需要精密的試驗(yàn)設(shè)備和復(fù)雜的冷卻技術(shù)進(jìn)行支撐，只能運(yùn)行在接近絕對(duì)零度的低溫環(huán)境當(dāng)中，這顯然阻礙了其推廣的步伐。

　　由華沙大學(xué)開(kāi)發(fā)的這種量子內(nèi)存打破了這一僵局，已經(jīng)能夠在幾十?dāng)z氏度的室溫下工作。物理學(xué)家組織網(wǎng)11月27日（北京時(shí)間）報(bào)道稱(chēng)，這種內(nèi)存的主要元件是一個(gè)直徑2.5厘米、長(zhǎng)10厘米的玻璃管。內(nèi)部具有銣涂層，填充惰性氣體。

　　當(dāng)玻璃管被緩慢加熱后，銣就會(huì)充滿整個(gè)玻璃管，但惰性氣體會(huì)限制其移動(dòng)，從而可降低噪音。當(dāng)量子信息被存儲(chǔ)在這樣的內(nèi)存當(dāng)中時(shí)，來(lái)自激光的光子會(huì)將量子信息“印”在銣原子上。與此同時(shí)，其他光子會(huì)發(fā)射出去，檢測(cè)信息是否被存儲(chǔ)。存儲(chǔ)在量子內(nèi)存中的信息，之后可以通過(guò)一種特別的激光脈沖信號(hào)進(jìn)行檢索和讀取。

　　總編輯圈點(diǎn)

　　迄今為止，世界上還沒(méi)有真正意義上的量子計(jì)算機(jī)。但是，世界各地的許多實(shí)驗(yàn)室正在以巨大的熱情追尋著這個(gè)夢(mèng)想。就目前來(lái)看，方案并不少，問(wèn)題也很多，找到簡(jiǎn)單高效的量子內(nèi)存就是其中之一。文中所述的可在室溫下工作的量子內(nèi)存的問(wèn)世，或?qū)⒊蔀槠湎蚯鞍l(fā)展的一大推手。又或許現(xiàn)有的方案將來(lái)都派不上用場(chǎng)，最后脫穎而出的是一種全新的設(shè)計(jì)，而這種新設(shè)計(jì)又是以某種新材料為基礎(chǔ)，就像半導(dǎo)體材料對(duì)于電子計(jì)算機(jī)一樣。