在经典通信中,光脉冲携带编码为零和一的信息,从而能够通过光纤传输电信信号。
量子光通信领域依靠编码为叠加或纠缠的量子信息,在全球规模的网络中构建量子互联网。这种类型的网络在量子计算、量子通信和量子传感方面都有应用。
未来长距离量子网络的组成部分是量子光存储器——一种旨在存储光子或光粒子携带的量子信息的设备。
在一篇新的评论论文中,由西北工程学院的Mahdi Hosseini领导的团队评估了过去十年量子存储器发展的快速而广泛的进展。
mcCormick工程学院电气和计算机工程副教授Hosseini说。“同时,还有一些基础研究问题需要解决,所以我们认为这次审查非常及时,可以帮助社区了解到目前为止已经做了什么,了解该领域的发展方向,并塑造未来的愿景。
Hosseini还是应用物理学研究生课程的教员,该课程是西北工程学院和西北大学温伯格艺术与科学学院的联合博士课程。
在11月7日发布在学术期刊《光学》上的论文《用于纠缠分布的量子光学存储器》中,Hosseini和他的同事们介绍了原子量子存储器中光存储的基本概念,概述了量子存储器协议,并讨论了最近的量子存储器实现。该论文的合著者包括西北大学应用物理学博士生雷义生;Faezeh Kimiaee Asadi 和卡尔加里大学;密歇根大学和芝加哥大学。
审查小组指出,尽管近年来取得了重大进展,但仍需要更多的研究才能在论文中讨论的指标上达到最佳性能,包括内存保真度、效率、带宽、存储时间、波长兼容性和多路复用能力。他们认为,一系列量子存储器可能最适合特定应用。
胡赛尼解释说,量子信息很难控制和存储。
“量子信息非常脆弱,量子力学禁止知道存储了什么,”胡赛尼说。“如果我们拥有某种量子信息,一旦我们观察并测量它,信息的量子性质就会被破坏。因此,控制此类信息并找到完美的存储机制是一项艰巨的任务。