片上光子存储取得新进展:量子信息处理再添助力
研究人员开发出新型片上光存储平台,可将光子稳定保存超过一微秒,并支持多个光子同时存储,为量子存储器的规模化制造探索出新的可行路径。
在量子信息技术的发展进程中,如何可靠地存储光子,是绕不开的基础课题。光子作为传递量子信息的理想载体,速度极快、不易受电磁干扰,但同时也难以被长时间留住。近期,一支研究团队在这一方向上取得新突破:他们研制出一款片上光存储平台,能把光子保存超过一微秒,而且可以同时容纳多个光子。
一微秒听起来很短暂,但在光子尺度上已经相当可观。研究人员的思路是借助芯片上的微型谐振结构,让光子在特定环路中不断往返,从而延长其在片上的停留时间。这种设计避免了体积庞大的光纤延迟线,把存储单元压缩到芯片级,为后续的规模化集成打下了基础。
多位存储是另一大亮点。此前不少方案一次只能处理单个光子,难以支撑复杂的量子协议。新平台通过精细调节谐振腔之间的耦合关系,让多个光子能够在互不干扰的情况下共存,使存储容量得到有效提升。
从应用前景看,光子存储技术一旦成熟,可用于量子中继、量子通信中继站以及可扩展的量子计算架构。光子在不同节点之间传输时,先被稳妥地缓存,再按需释放,可以显著提高系统整体的协调性。
当然,这项成果仍处于实验室阶段,距离工程化应用还有一段路要走。如何降低芯片制造误差、提升存储效率,是下一步需要重点解决的问题。科研人员表示,随着工艺不断精进,片上光子存储有望成为量子信息基础设施的重要组成部分。
业内普遍认为,量子信息技术正在从单点实验走向系统集成,每一次基础层面的进步,都在为未来更可靠的量子网络铺路。光子存储的突破,正是这条道路上值得记录的一步。
读者留言 · 3 条
光子能在芯片上稳定存住一微秒,这个进展很扎实,量子网络离实用又近了一步。
能同时存多个光子很关键,意味着可以承载更复杂的量子协议,期待后续工程化。
基础研究就是这样一步步积累的,为科研团队点赞。
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