单原子量子存储器更容易访问


作者:Mark Buchanan精巧的量子比特存储在单个原子中,这一壮举可以使量子计算机中的存储更方便,并且可以改善量子通信的范围与仅能存储0或1的经典位不同,量子位可以同时处于两种状态的叠加两个或多个也可以“纠缠”并保持很远的距离与经典品种相比,这两种性质都极大地增强了量子计算机的功能,并使量子密码成为可能,其中两个人可以确定他们共享的秘密密钥没有被截获但是,虽然量子比特可以在光子的极化中编码,这可以有效地传输量子位,但是一种用于存储量子位并且稍后将其读回的好方法已经躲过了我们在原子集合中创建的模式可以做到这一点,但是来自一个量子位的信息分布在许多原子上,因此访问这种量子存储器非常麻烦德国Garching的马克斯普朗克量子光学研究所的Gerhard Rempe使用光束捕获单个铷原子,然后向其发射带有量子比特的光子通过精确设置原子电子的初始状态,Rempe的团队确保原子可以存储光子携带的量子比特至少180微秒后,该团队能够读出量子比特并创建一个与原始极化极化相同的光子 “从单个原子存储和读出量子比特是向前迈出的一大步,”奥地利因斯布鲁克大学的彼得佐尔勒说 “你可以相当容易地使原子与携带量子位的其他原子或光子相互作用并做有趣的事情”通过使两个原子携带单独的量子位相互作用,物理学家可以进行有用的逻辑运算,他说对于量子通信而言,这可能特别有用,伊格纳西奥·西拉克说,他也是位于加兴的马克斯普朗克研究所,那里的纠缠光子是在不同的通道上发送的通道中的噪声意味着当一些光子到达时,它们不再与其伙伴完全纠缠在一起但是,如果这些光子所携带的量子比特随后被存储在一个原子中,就有可能对原子进行称为“纠缠净化”的操作,恢复对量子位的完全纠缠,Cirac说参考:arxiv.org/abs/1103.1528有关这些主题的更多信息:
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