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打破世界紀(jì)錄!中國量子科學(xué)研究新突破,光存儲時(shí)間提升至1小時(shí)

2021-08-21 21:47 作者:水鏡曉先生  | 我要投稿


圖為中科院實(shí)驗(yàn)室

最近,中國量子科學(xué)研究出現(xiàn)新突破,中國科學(xué)家這次立下大功了,據(jù)了解,中國中科院團(tuán)隊(duì)宣布,在不久前的一次實(shí)驗(yàn)中,中國成功打破世界紀(jì)錄!把光的存儲時(shí)間提升至1小時(shí),這也意味著中國在量子科學(xué)領(lǐng)域的研究出現(xiàn)了新的突破,量子通信正走向可能,而據(jù)專家介紹,光存儲時(shí)間的長久,決定著未來量子通信技術(shù)的發(fā)展走向,如今光居然被留住了1個(gè)小時(shí)?這是其他國家所未曾做到的偉大成就,可見中國在量子通信領(lǐng)域已經(jīng)將其他國家徹底甩在身后。

圖為光纖技術(shù)

在現(xiàn)代社會中,隨著光纖的全面鋪開使用,光已經(jīng)是現(xiàn)代信息傳輸?shù)闹匾d體,而在當(dāng)下,各國還在加大對量子通信技術(shù)的研發(fā)與投入,但即便是目前最先進(jìn)的量子通信技術(shù),光仍然是量子系統(tǒng)最優(yōu)選擇的信息載體,然而如果要進(jìn)行長距離的信息傳輸,就不得不面臨一個(gè)令人十分頭疼的問題,那就是光信號在長距離傳輸中會遭遇衰減以及失真的問題,影響信息傳輸效率,盡管一些國家嘗試過利用中繼衛(wèi)星來解決這一問題,但這種方式成本過高,而且十分復(fù)雜,并不是最優(yōu)解。?

而把光存儲起來,則是目前解決光信號長距離傳輸衰減嚴(yán)重的最優(yōu)解,只需建立一個(gè)光量子存儲系統(tǒng),隨后將這一系統(tǒng)運(yùn)用到衛(wèi)星上,這樣一來,長距離光信號傳輸衰減的問題便迎刃而解,同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的量子通信,但要成功把光存儲起來談何容易,如果要實(shí)現(xiàn)光量子存儲系統(tǒng)的設(shè)想,那么光信號就必須被留住至少一個(gè)小時(shí)以上,同時(shí)還要能把這些光信號同時(shí)束縛在一個(gè)空間里,這樣才能成功建立起一個(gè)能用的光量子存儲系統(tǒng)。

圖為光量子存儲系統(tǒng)

為了達(dá)成這一目標(biāo),從90年代開始,世界各國就開始了對如何留住光這個(gè)問題展開一系列研究,最先出成果的就是美國,在1999年,來自哈佛大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)嘗試把光變慢,從而將其禁錮起來,最終在2001年,該團(tuán)隊(duì)成功把光存儲了幾秒鐘時(shí)間,在美國之后,德國也于2013年做出了成果,德國團(tuán)隊(duì)利用電磁誘導(dǎo)透明效應(yīng),成功把光留住了一分鐘,但這離建立光量子存儲系統(tǒng)的目標(biāo)仍然相去甚遠(yuǎn)。

相比之下,中國團(tuán)隊(duì)這次把光成功留住一個(gè)小時(shí),顯然是在量子通信領(lǐng)域向前跨進(jìn)了一大步,不同于美國跟德國團(tuán)隊(duì),中國這次將電磁誘導(dǎo)透明效應(yīng)與原子頻率梳技術(shù)結(jié)合起來,成功把光禁錮了一個(gè)小時(shí),這也意味著中國在未來擁有將光禁錮超過一個(gè)小時(shí)的能力,由此一來,中國的量子通信技術(shù)將把世界各國甩的更遠(yuǎn),同時(shí)由于光存儲技術(shù)的突破,中國未來還可能實(shí)現(xiàn)量子U盤的研發(fā),相比于普通的U盤,量子U盤無需擔(dān)心技術(shù)泄密,即使U盤丟失,丟的也只是外殼,里面的數(shù)據(jù)將被永久保存在存儲系統(tǒng)中。

圖為中國量子科技實(shí)驗(yàn)室

總的來說,中國團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)光存儲技術(shù)的突破,說明中國目前在前沿科技上正逐步趕超歐美等先發(fā)國家,而現(xiàn)如今,中國每年還在不斷加大對科研領(lǐng)域的資金投入,再過幾年時(shí)間,中國很有可能就會在不少技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)對西方的彎道超車。

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