发布日期：2025-06-27 11:04 点击次数：57
本文转自：东谈主民日报twitter 巨臀
刘玉龙
在线看伦理片光，是寰宇中最迅捷的“信使”。它以每秒约30万公里的速率穿越星际，难以遮挽。
如今却不同样了，通过固体量子芯片，咱们不错“留住光”——存储和转发光子带来的量子信息，为改日量子互联网（如量子云计较、溜达式传感）等提供关节硬件撑握。
既然光子已而即逝，咱们为什么不成将其转变为更易“留住”的载体？在传统存储期间中，光信号络续要转变为电信号或磁信号，以便于硬盘存储。但转变经由中，原始光信号在介质领受和能量调度中会被透顶消解，犹如大雁飞过，只闻其声、难见其形。
念念象光子是一只能人的小猫，这只猫不错同期处于“睡着”和“醒着”的景色（量子重叠态）。若是你试图用相机拍下这只猫的景色，一朝按下快门，猫就会坐窝变成“睡着”或“醒着”中的一个景色（量子态坍缩）。经典存储介质就像那台相机，一朝测量就会破损量子态的重叠特色。
不仅要“听懂”光的呢喃，还要能“看见”光的样式，同期不破损光子的量子重叠态，怎样作念到？
这就需要“光声调度之法”——我国科学家出了奇招，将光的频率、相位等信息编码为声波的振动。声波的速率比光慢得多，仅为光速的百万分之一，异常于让高速航行的光子有了“延缓带”。调度的重心在于通过光子不断地撞击机械薄膜竣事信息的转录，这还是由保留了光子既“睡着”又“醒着”的景色。
为了尽可能地“留住光”，薄膜材料的遴荐十分关节。
传统声学薄膜材料有金属铝膜、半导体氮化硅、无定形硅等，但由于材料的里面原子成列无序，振动经由中容易产生摩擦，使得声学能量赶快耗散，存储时长一般以秒计较。科学家发现，单晶碳化硅薄膜的晶体结构高度规整，不错大大擢升机械振子的振动寿命。
等闲的薄膜材料，就像一个个饱读，每个光子“饱读槌”击打时，传出的声息是成对的，且一模同样。这便是光子在机械振动中的简并态，储存的信息无法分裂。但单晶碳化硅薄膜，是一个有些另类的“饱读面”，光子“饱读槌”落到薄膜上，振动频率会发生微妙的分裂，变成不错分裂的不同景色，这便是光子在机械振动中的破缺态。这么，就幸免了振动频率透顶同样的信息骚动，光信息存储的骨子愈加精确。
科学家还发现，在零下273.14摄氏度近邻的极低温环境下，薄膜的原子热泄漏几近冻结，声子寿命得以大幅延迟，进而加多光子信息存储时长。近日，北京量子信息科学商榷院的科研团队就将航行光子驻留的时候推至4035秒，创造了光子信息存储时长新的宇宙记录。信息存储时候越长，需要用的时候，索求的解放度也越大。在诈欺层面，永劫候的存储光信息的智力以及相干期间将有助于量子计较编码、高频引力波探伤、暗物资搜寻等。
回望科技史，每一次存储介质的革新，齐为东谈主类娴雅带来了强大变化。咫尺，咱们已站在存储介质变革的前沿，有望“看见”光从瞬逝到长存。
（作家为北京量子信息科学商榷院副商榷员twitter 巨臀，本报记者王昊男采访整理）