来源：大国重器（ElectronicComponent），作者：赤兔
来自美国加州理工学院的研究人员开发了一种纳米尺度光量子存储器计算机芯片，该芯片功能与传统的计算机存储器芯片相类似，该光量子存储器是首个可用于计算机芯片的纳米尺度光量子存储器。
图为量子存储器示意图
1研究意义
由美国加州理工学院工程师领导的国际研究团队利用量子力学的特殊特征，如量子可以同时存在两种不同的状态，因而在设计过程中能够实现数据的高效、安全存储。
加州理工学院工程与应用科学系应用物理与材料科学助理教授Andrei Faraon表示：“该器件是光量子网络未来发展方向的重要组成部分，可用于传输量子信息。”
该技术有助于更好地控制光子和原子之间的相互作用，同时可以实现使量子存储器件的极度小型化。
2光子存储
使用单个光子实现数据的存储和传输一直是工程师和物理学家的目标，因为它们在携带信息方面有巨大的潜力，并且具有很好的可靠性以及安全性。由于光子没有电荷和质量，所以它们可以通过光纤网络传输，并且与其他粒子之间的相互作用最小。
3原理
量子存储器利用单个基本粒子的量子特性存储信息。这些粒子的量子特性，包括极化和轨道角动量，都具有一个共同的基本特征，即它们可以同时存在于多个状态。这意味着一个量子位可以同时表示1和0。
为了存储光子，Faraon的团队使用由掺杂稀土离子的晶体制成的光学腔来创建内存模块。每个存储器模块只有700纳米宽，15微米长。他们将每个模块冷却至约0.5开尔文，然后一个经过高度过滤的激光器将单个光子泵入该模块。在空腔的帮助下，每个光子均被稀土离子有效地吸收。
光子在被吸收的75毫秒之后被释放，然后研究人员检查它们是否忠实地保留了其记录的信息。Faraon说：“在百分之九十七的实验中，这些光子都完美的保存了信息。”
4未来方向
加州理工学院的研究团队接下来的研究计划是延长该存储器可以存储信息的时间，并提高其效率。该团队还计划着手将量子存储器集成到更复杂的电路中，向着将该技术运用到量子网络这一方向迈出一大步。
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