留澳中国学者研究量子存储获重大突破

留澳中国学者钟满金和同事们在量子存储研究方面取得重大突破，实现了长达６个小时的量子存储时间，比以往水平延长了１００倍，预示着固态量子硬盘和全球范围的量子通信可能成为现实。

　　量子通信具有高保密性和安全性，对国防、军事和金融甚至个人社交网络安全都有重要价值。但在以往研究中，量子存储器这一关键器件的存储寿命太短，仅达到毫秒级。新研究朝着解决这一根本难题迈出了一大步。

　　这项研究由澳大利亚国立大学和新西兰奥塔哥大学合作完成，相关论文发表在最新一期英国《自然》杂志上，澳大利亚国立大学物理与工程研究学院的中国博士留学生钟满金是论文第一作者。

　　研究人员用嵌于晶体中的稀土元素铕原子存储量子信息，利用磁场将量子信息与外界环境孤立起来，避免它坍塌，从而实现了长达几个小时的存储。

　　在此前的研究中，量子信息存储在光纤中的激光束里，传输距离局限在１００千米左右。新研究使用固态晶体，有望发展成一种全新的长距离量子通信技术。研究人员说，这种晶体可视为存储量子纠缠态的便携式光学硬盘。

　　量子通信的基础是微观粒子的量子纠缠态。有共同来源的两个粒子间具有“纠缠关系，无论相距多远，只要一个粒子状态发生变化，另一个立即产生相应变化。

　　“量子态非常脆弱，一般会在几毫秒内坍塌。我们把这个存储时间延长到几个小时，这可能会彻底改变量子纠缠态在通信网络中的传输方式，钟满金接受新华社记者采访时说。她认为，很快就可能在全球任意两点之间进行量子信息交换。

　　这项研究成果另一个令人激动的方面是，利用量子硬盘，可能进行一些新的量子力学基本实验。此前人们无法对相隔距离较远的量子纠缠态进行探索。