丽莎老师讲机器人之在电信波长下工作的量子存储器
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荷兰 代尔夫特 理工大学的研究人员开发一种新型的量子存储器，该存储器具有足够长的存储时间、较高的读出效率以及在电信波长下工作的能力。他们设计的记忆，可以最终实现其先前工作中开发的具有量子效应统的实际实现。比如用作量子存储器设备的扫描电子显微照片。“团队已经研究系统的量子效应已经有好多年了，并且在实现各种量子态方面已经非常成功，一直在将其推向量子信息处理的方向，” “但是，要将其中一些设备用于量子信息处理，必须首先证明它们可用于构建量子中继器，而量子中继器的主要组件是量子存储器。”某些设备背后的谐振器可以支持很长的使用寿命。因此，他们希望对其进行测试，以了解他们可以支持存储时间，同时还需要调查其一致性。“研究人员根据之前的工作设计了一个寿命为几毫秒的系统，然后对其进行了测试，发现其存储时间确实在两毫秒左右。”“第二步，我们必须验证量子态及其相位信息在这段时间内得以保留。为此，创建了量子系统的叠加，并研究了叠加中的相位将如何随着时间演变。”当研究人员首次评估他们的量子记忆时，他们发现其叠加态的衰变速度比整个寿命快。这远非出乎意料的结果，因为发现许多先前开发的系统都呈现相同的衰减模式。 研究团队着手进一步探索这一发现，以便更好地了解这段短暂的去相干时间背后的机制。“研究的总体目标是证明实际上可以用作的量子记忆，并且我们实现了这一目标。” 所设计的量子存储器具有几个优势。主要优点之一是它是完全可工程化的，这意味着它可以工作的光波长是可选的，因为系统的光学和共振是完全人工的。研究人员使用计算机对其进行了设计，然后相应地制造了该设备。“许多量子系统通常使用自然发生的共振，例如原子共振或稀土共振，将它们限制在某些波长上，” “设备是经过全面设计的，因此可以选择在哪里工作。在研究中，选择1550纳米，因为希望我系统能够在低损耗电信频段波长下工作。”尽管许多先前开发的量子存储器取得可喜成果，但其中很少有能够在电信波长（大约1550纳米）下工作的波长，该波长本质上是所有远距离进行电信的波长。而且，能够在这些波长下工作的存储器要么非常复杂，要么使用寿命极短。“研究证明量子存储器具有令人满意的记忆寿命和连贯性，同时成功地创建了叠加状态。” “与其它现有的具有量子叠加状态系统不同，是第一个通过光系统满足关键量子存储要求的。”接下来，研究团队希望能够进一步提高量子存储器的性能，以促进其实际应用。他们所提出的光学方案可能会激发其他量子存储组件的发展。最终目标是使用创建的量子存储器来启用大型量子网络。
