量子U盤

【銳詞閱讀】

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)2021年4月25日發(fā)布消息，該校李傳鋒、周宗權(quán)研究組近期成功將光存儲時(shí)間提升至1小時(shí)，大幅刷新8年前德國團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造的1分鐘的世界紀(jì)錄，向?qū)崿F(xiàn)量子U盤邁出重要一步。國際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》發(fā)表了該成果，審稿人認(rèn)為“這是一個(gè)巨大成就”。這一成果將光存儲時(shí)間從分鐘量級推進(jìn)至小時(shí)量級，滿足了量子U盤對光存儲壽命指標(biāo)的基本需求。量子U盤在全球衛(wèi)星量子通信、甚長基線干涉天文測量系統(tǒng)等領(lǐng)域均具有廣泛應(yīng)用。未來，量子U盤有望基于經(jīng)典運(yùn)輸工具實(shí)現(xiàn)量子信息的傳輸，建立一種全新的量子信道。

【背景延伸】

為什么需要“量子U盤”？在量子通信中，單個(gè)光子在光纖網(wǎng)絡(luò)中傳輸面臨指數(shù)級的損耗：穿越100千米光纖的概率是百分之一，穿越500千米光纖的概率降至100億分之一，這使得遠(yuǎn)程量子通信難以實(shí)現(xiàn)。因此，科學(xué)家們想了一種方法：把光子保存起來，通過運(yùn)輸U(kuò)盤來傳輸量子信息。有了量子U盤，就可以把單個(gè)光子存進(jìn)去，并且在存儲壽命范圍內(nèi)，利用汽車、高鐵、飛機(jī)等運(yùn)輸工具把它運(yùn)輸?shù)饺我庵付ǖ攸c(diǎn)。光在真空中的傳播速度大約是30萬公里/秒，要造一個(gè)量子U盤，我們就需要讓光“慢下來”。考慮到飛機(jī)和高鐵等運(yùn)輸工具的速度，量子U盤的光存儲時(shí)間需要達(dá)到小時(shí)量級才有實(shí)用價(jià)值。

【微觀點(diǎn)】

精準(zhǔn)把握住時(shí)代科技脈搏，是決定國家未來發(fā)展的重要一環(huán)。曾經(jīng)西方國家把握住了計(jì)算機(jī)科技革命發(fā)展成為超級大國，從“墨子號”量子衛(wèi)星到量子計(jì)算機(jī)，再到量子U盤，相信中國未來定能在量子科技領(lǐng)域把握住契機(jī)。