科學家研發出運用光子儲存的量子記憶體

作者 | 發布日期 2017 年 09 月 18 日 17:10 | 分類 晶片 , 記憶體 , 零組件 follow us in feedly

近年來半導體的發展漸漸來到物理瓶頸,電晶體的研發速度也無法吻合摩爾定律,有些科學家於是將目光移到光學身上,目前已有實驗室研發出使用光路達成運算的晶片了,運算效率和速度也相當有競爭力。因光的移動速度超快,所以也適合拿來發展高速資料傳輸,例如光纖網路。應用性可說是相當廣泛。



光在呈現粒子特性時就可以將其看成一顆顆的光子,最近瑞士巴塞爾大學的研究團隊近則研發出一種記憶體以光子做為儲存單元。這項技術因其簡單以及快速的特性,被認為對未來的量子網路將有很大的貢獻。該研究也已在知名物理期刊《Physical Review Letters》發表。

在現今日益普及的光纖傳輸中,資料在光纖纜線裡以光的速度前進著,當資料傳送到接收端時,接收端也必須要迅速且無誤的將資料儲存下來,再轉為電子訊號供電腦進一步使用,為了避免資料接收錯誤,每一個位元的資料都會用含幾百個光子的脈衝光來處理。

這幾年來,科學家則一直在想辦法研發僅使用幾個光子來處理一位元資料的方法,這樣將大幅增加其效率,並且也會成為日後發展量子傳輸及量子電腦的關鍵。這次的實驗中研究團隊成功將光子儲存在氣態銣原子中,並運用雷射來控制儲存及讀取資料,銣原子因其特性可以輕易氣化,常被用於原子的雷射操縱技術上,此外,這項技術不需使用冷卻裝置或複雜的真空設備,因此也大幅的降低了成本以及提高商用性。

本次實驗的負責人表示,由於這項技術的設置簡單,並且雜訊非常低,因此很看好未來在量子網路中的應用。量子網路(Quantum network)為量子計算與量子密碼學的重要元素,在量子網路中能夠極為安全的在不同的量子系統中傳送量子資訊。

(首圖來源:影片截圖)