“我們相信，在全球任意兩點(diǎn)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(shí)存儲能力有望給量子信息領(lǐng)域帶來革新。”
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?yàn)槔昧俗鳛樾畔⑤d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(yuǎn)，當(dāng)觀測一個粒子的狀態(tài)時(shí)，與之關(guān)聯(lián)的另一個粒子的狀態(tài)也會發(fā)生瞬時(shí)的改變。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報(bào)道，澳大利亞國立大學(xué)和新西蘭奧塔哥大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)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(shí)長可以達(dá)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。”
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(diǎn)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(tuán)隊(duì)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(hù)脆弱的量子信息。“這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(fù)責(zé)人、副教授馬修·塞拉斯說：“在這么遠(yuǎn)的距離上探索量子糾纏，這在以前是不可能的。”
他們的研究成果發(fā)表在《自然》雜志上。
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