重慶監控清華量子存儲器刷新世界紀錄，到底有什么用日前，清華大學量子信息中心段路明研究組首次實現具有225個存儲單元的原子量子存儲器，將原有量子存儲器存儲容量的國際記錄（12個）提高了一個數量級。該成果的研究論文《225個存儲單元的量子存儲器的實驗實現》于5月8日發表在《自然?通訊》（NatureCommunications）。

       本次取得的技術突破要辯證來看，在看到提高國際記錄一個數量級的技術進步而欣喜的同時，也要認識到這只是量子中繼實用化的一小步，要真正實現量子中繼實用化還有很長的路要走。

       量子存儲器技術突破是怎么回事

       重慶監控在2001年，段路明與合作者提出DLCZ（Duan-Lukin-Cirac-Zoller)方案，利用原子量子存儲器和單光子信道的結合以抑制衰減。該方案在量子信息領域引起很大反響，美國、中國、歐洲的多個研究組致力于在實驗室上實現該方案，取得了一系列重要進展。《現代物理評論》（ReviewofModernPhysics）和《自然》曾發表專文介紹相關進展。

       本次發表于NatureCommunications雜志的研究論文的內容是利用二維可編程光路，保持了兩百多個激光光路之間的相干性，實現了光子態與任意一對原子存儲單元間量子糾纏的存儲與讀取，并證明各量子存儲單元可以分別獨立操作，避免了相互干擾。

       段路明研究組引入二維量子存儲陣列的方法大大提高了量子存儲器的存儲容量，將原子存儲單元的數目增加到225個，而在此之前，美國研究組通過空間分波法只實現了12個存儲單元的量子存儲器。

       有助于實現量子中繼實用化

       那么，本次段路明研究組研發的量子存儲器有什么具體用途呢？

       重慶監控根據論文的內容來看，段路明研究組的技術成果，量子存儲器和所謂的量子存儲芯片不是一個概念，應該是面向量子中繼的，未來可能用于遠距離量子通信，而對量子計算不是特別針對。段路明研究組研發的量子存儲器其實是偏向于量子通信領域，而且有助于實現量子中繼實用化。

       在遠距離量子通信中，單個光子在光纖中會被吸收和散射，所以傳輸距離是受限制的――目前量子密鑰分配最遠實驗距離是300公里，而在商業使用中，傳輸距離肯定要比實驗距離打一定折扣的。而且經典通信所采用的信號放大和中繼技術對此無濟于事，因而就必須采用新技術克服單光子信號在傳輸信道中的指數衰減問題。

       這時候就必須使用中繼站，在中繼上出現兩個選擇，一個是量子中繼和可信中繼。

       重慶監控可信中繼有點類似于量子密鑰接力賽，密鑰在可信任中繼站之間接力遞送。不過這樣一來，密鑰就要“落地”到中繼站，如果中繼站被敵方特工控制，那么，量子通信就有遭到竊聽的可能性。因此，在采用可信中繼實現遠距離量子通信的情況下，中繼站必須是可信的，可信中繼的名稱也由此而來。

       雖然存在這種瑕疵，但瑕不掩瑜，相對于經典通信的往往處處設防，而處處設防往往導致防御力量被削弱，因而導致容易被攻破；使用可信中繼的遠距離量子通信則變為集中優勢兵力重點設防。

       舉例來說，全長為兩千公里的京滬量子通信干線整個通信網絡共有32個可信任中繼站，而且可以通過技術手段，把防御重點放在幾個重點站點，換言之，只要堅守重點站點就能保障京滬量子通信干線的信息安全。這相對于以往的經典通信在安全性上有非常大的優勢。

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