實現在冷原子氣體中存儲光

實現在冷原子氣體(ti) 中存儲(chu) 光
        美國麻省理工學院科學家在冷原子中量子存儲(chu) 和波動研究領域有了新突破，而這方麵的技術正是設計量子信息網絡的關(guan) 鍵，這使研究向未來廣域量子通信網絡的zui終實現又邁出重要一步。相關(guan) 論文發表於(yu) 近期出版的《物理評論快報》（PRL）。

        量子網絡的世界難以用三言兩(liang) 語來描述。量子是一個(ge) 態，而不是具體(ti) 的物理量，在量子力學中，量子信息是關(guan) 於(yu) 量子係統“狀態”所帶有的物理信息，是通過量子係統的各種相關(guan) 特性進行計算、編碼和信息傳(chuan) 輸的全新信息方式。其zui常見的單位是量子比特，也就是一個(ge) 有二狀態的量子係統。然而不同於(yu) 經典數位狀態，二狀態量子係統實際上可以在任何時間表現為(wei) 這兩(liang) 個(ge) 狀態的疊加態。

        在這種基礎上建立的量子網絡，其量子態存儲(chu) 設備與(yu) 量子信息處理設備是緊密相連的。量子網絡中，每個(ge) 節點由磁光阱製備的冷原子係綜組成，這些原子係綜就是量子存儲(chu) 器，而每個(ge) 原子係綜跟它自己發出的一個(ge) 光子形成一個(ge) zui大糾纏態。在任意兩(liang) 個(ge) 相鄰節點之間，通過對其各自發出的光子之間做聯合貝爾測量，就可以把相鄰的兩(liang) 個(ge) 原子係綜糾纏起來。這也就是量子網絡中量子中繼器的原理。

        而今麻省理工學院的科學家已明確了如何在冷原子氣體(ti) 中成功存儲(chu) 光，他們(men) 在實驗中首先使該原子係綜存儲(chu) 器可以得到一個(ge) 光子的任意偏振態傳(chuan) 入，成功存儲(chu) 量子比特，隨後再生出另一個(ge) 具有相同偏振態的光子。這時信號隻表示脈衝(chong) 已被“俘獲”的事實，而非偏振態細節，量子信息因此得以安全保存。

        研究人員表示，其成果可用於(yu) 製造量子中繼器，並zui終效力於(yu) 量子網絡的構建。而這種潛力一旦應用於(yu) 擴展量子網絡，就會(hui) 成為(wei) 判斷網絡操作是否成功的關(guan) 鍵，使量子網絡的世界進一步清晰。