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中国去年发射了世界上第一颗量子通信卫星，正在研究使用量子方式来存储信息，中国量子科技的领军人物、中国科技大学物理学家潘建伟教授预测，2030年地球上将会出现第一个全球性的量子互联网。

信心虽然坚定，现实却很残酷。多年来科学家们一直孜孜不倦地致力于量子计算机、量子网络的研究，虽然已取得长足的进步，但量子存储器却严重限制了它们的发展。目前已有量子存储器研制成功，但都太大了，无法安装到芯片上，对实际应用构成了严重挑战。最近，加州理工学院的研究人员终于取得了突破，他们创建了一个比之前任何存储器都要小1000倍以上的光学量子存储器，占据的空间不足原来的百万分之一，可以安装在芯片上，并且进行数据检索。

这个瑞士三角巧克力糖形状的装置只有10×0.7微米大，两端都有镜子，由钒酸钇和少量铷原子形成的晶体腔组成，大约和细菌的尺度相似，可以捕捉单个光子编码的量子态信息。测试中研究人员比较了存储前后的波函数，发现它们几乎保持不变，这意味着它们的量子态并没有发生改变，这个设备是一个真正的存储器设备。

芯片级量子存储器的研制成功，使得按需检索数据和高保真存储成为现实，纳米腔的设计可以实现中等到大规模的量子存储器，看来量子计算机和量子互联网已经离我们越来越近了。不过在存储时间和存储效率上，该存储器还存在一些问题，依靠离子束进行研磨的工艺效率也很低，科学家们希望能找到更好的解决方案，为存储器的商业应用打下基础。

这项研究发表在8月31日的美国《科学》杂志上。

文章链接：

T. Zhong et al. Nanophotonic rare-earth quantum memory with optically controlled retrieval. Science. Published online August 31, 2017. doi: 10.1126/science.aao1056.

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