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CERNET第24届学术年会
选择字体:    中国科技网-科技日报    发布时间:2013-12-26

2013年国际十大科技新闻 “嫦娥”“玉兔”入选

  七、光被“拘留”在晶体中达一分钟

  量子计算机和量子通信被谈论了多年、构想了多年,所谓的运行速度更快、处理能力更强大、信息传递更安全,于我们而言却仍只是一个美妙的概念,因为实现这些的重要前提是能够操控鬼魅的量子态,也就是信息的载体。而光作为存储和恢复数据的一种理想介质,自然就成为了科学家希望操控的对象,具体来说,就是将光拦截、储存再释放。

  光线是目前已知宇宙中传播速度最快的,只在发生折射时会有难以察觉的减速。今年年初,美国佐治亚理工学院的研究小组曾经做到让一束光停留了16秒。但若想构建洲际量子通信网络,存储光的时长至少需以分钟计。不过,时隔半年,“分钟屏障”便被德国达姆施塔特大学的研究人员打破:光在一种不透明晶体中静止了60秒。

  整个操作过程可以设想为:打开门,让一束光进入暗室,然后关上门,一分钟后再打开,让光出去。暗室就是这种不透明晶体,它拥有一种特性——电磁诱导透明效应,这让它在一束特定频率的控制激光下能够变得透明,相当于暗室的门打开了。当存储有数据/图像的第二束光(此项实验中存储的是一幅由3条横线构成的简单图片)照射到晶体上时,关闭控制激光束,晶体又变回不透明的暗室状态,被捕获在其中的第二束光无法发生折射,意味着其停止传播了。

  光被拘禁在晶体中的最长时间达到了一分钟,超过这一时长后再重启控制激光束将其释放出来,存储在上面的图片就会失真。但这60秒,已经称得上是研制量子中继器的一个里程碑式的成果了。

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