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科技日報訊 澳大利亞和新西蘭物理學(xué)家合作研制出一個量子硬盤原型，將信息存儲時間延長了100多倍，達到了創(chuàng)紀錄的6個小時。這項突破是朝著基于量子信息構(gòu)建一個安全的全球數(shù)據(jù)加密網(wǎng)絡(luò)邁出的重要一步，這樣的網(wǎng)絡(luò)可用于銀行交易和個人電子郵件。

“我們相信，在全球任意兩點之間分發(fā)量子信息很快就將成為可能。”論文主要作者、澳大利亞國立大學(xué)物理與工程研究院的鐘曼錦（音譯）說，“量子態(tài)非常脆弱，通常只能保持幾毫秒，然后就會崩潰。我們的長時存儲能力有望給量子信息領(lǐng)域帶來革新?！?/p>

通過量子網(wǎng)絡(luò)建立量子安全密鑰之所以難以破譯，是因為利用了作為信息載體的粒子比如光子之間的糾纏現(xiàn)象來加密——無論相距多遠，當觀測一個粒子的狀態(tài)時，與之關(guān)聯(lián)的另一個粒子的狀態(tài)也會發(fā)生瞬時的改變。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，澳大利亞國立大學(xué)和新西蘭奧塔哥大學(xué)的研究團隊采用了嵌入晶體中的稀有稀土元素銪原子來存儲信息。這種固態(tài)存儲技術(shù)非常有前景，有望替代在光纖中使用激光的技術(shù)，目前利用后者創(chuàng)建的量子網(wǎng)絡(luò)長度大約為100公里。

“現(xiàn)在我們的存儲時長可以達到這么久，這意味著人們需要重新思考哪種才是分發(fā)量子數(shù)據(jù)的最佳方式。”鐘曼錦說，“如果給定一段距離，即使以步行的速度傳送我們的晶體，信息丟失也會比激光系統(tǒng)少?！?/p>

她說：“我們現(xiàn)在可以想像將糾纏光存儲在不同的晶體中，然后將它們傳送數(shù)千公里之外不同的網(wǎng)絡(luò)接收點的情景。因此，我們正在考慮將我們的晶體作為便攜式量子光學(xué)硬盤。”

研究團隊利用激光將一個量子態(tài)寫入銪原子核自旋上，然后將晶體置于固定磁場和振蕩磁場的組合中，以保護脆弱的量子信息?！斑@兩個磁場將銪原子自旋隔絕起來，防止量子信息的泄露。”奧塔哥大學(xué)的杰文·朗德爾說。

澳大利亞國立大學(xué)小組的負責(zé)人、副教授馬修·塞拉斯說：“在這么遠的距離上探索量子糾纏，這在以前是不可能的?！?/p>

他們的研究成果發(fā)表在《自然》雜志上。