哥本哈根大學的研究人員開發了一種新的技術，使光的量子比特在室溫下保持穩定，而不是只能在-270度下工作。他們的發現節省了電力和資金，這是量子計算研究領域的一次突破。
由於我們幾乎所有的私人信息都被數位化了，我們找到保護我們的數據和我們自己不被黑客攻擊的方法越來越重要。量子密碼學是研究人員對這一問題的答案，更確切地說，是某種量子比特–由單光子組成：光的粒子。單個光子或光的量子比特，它們也被稱為，是極難被黑客破解的。
然而，為了使這些光的量子比特穩定並正常工作，它們需要被儲存在接近絕對零度的溫度下–也就是零下270攝氏度–這需要大量的電力和資源。然而，在最近發表的一項研究中，來自哥本哈根大學的研究人員展示了一種在室溫下存儲這些量子比特的新方法，其時間比以前顯示的長一百倍。
“我們已經為我們的存儲晶片開發了一種特殊的塗層，幫助光的量子位在室溫下時是相同和穩定的。此外，我們的新方法使我們能夠將量子比特存儲更長的時間，也就是毫秒而不是微秒–這在以前是不可能的。”尼爾斯-玻爾研究所的量子光學教授尤金-西蒙-波爾齊克說：”我們對此真的很興奮。”
記憶晶片的特殊塗層使得存儲光的量子比特變得更加容易，而不需要大冰櫃，後者操作起來很麻煩，而且需要大量的電力。因此，新發明將更便宜，更符合未來工業的需求。
“在室溫下存儲這些量子比特的好處是，它不需要液態氦或復雜的雷射系統進行冷卻。另外，這是一項更簡單的技術，可以更容易地在未來的量子網際網路中實施。”參與該項目的UCPH-PhD的Karsten Dideriksen說。
通常情況下，較高的溫度會擾亂每個光量子位的能量。”在我們的存儲晶片中，數以千計的原子飛來飛去，發出的光子也被稱為光量子比特。當原子受熱時，它們開始加速移動，並相互碰撞以及與晶片的牆壁碰撞。這導致它們發射出相互之間非常不同的光子。但我們需要它們完全相同，以便在未來將它們用於安全通信，”Eugene Polzik解釋說。
“這就是為什麼我們開發了一種方法，用存儲晶片內部的特殊塗層來保護原子存儲器。該塗層由具有蠟狀結構的石蠟組成，它通過軟化原子的碰撞發揮作用，使發射的光子或量子相同且穩定。此外，我們還使用了特殊的過濾器，以確保只有相同的光子才能從存儲晶片中提取出來”。
盡管這項新發現是量子研究的一個突破，但它仍然需要更多的工作。”現在我們以較低的速度產生光的量子–每秒一個光子，而冷卻的系統可以在同樣的時間內產生數百萬個光子。但我們相信這項新技術有重要的優勢，而且我們可以及時克服這一挑戰，”Eugene總結道。
來源：cnBeta
