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       【據美國哈佛大學網站2018年5月22日報道】美國哈佛大學John A.Paulson工程與應用科學學院（SEAS）與英國劍橋大學的研究人員開發了一種解決量子記憶的新方案，該方案通過可調諧的金剛石串提高了量子記憶的效率。量子互聯網通信已成為開發安全快捷網絡的新路徑，而量子網絡傳輸需要高效的量子存儲器作為其核心部件。傳統的量子存儲器對環境極為敏感，附近原子的振動會破壞量子記憶信息的能力。目前，研究人員依靠極低的溫度來平衡原子附近的振動，但實現低溫的成本過高。為此，SEAS的研究人員另辟蹊徑，利用晶體的雜質效應，設計了可調節的金剛石串，將量子記憶能力從幾十納秒提高到了幾百納秒，以此在量子芯片上容納更多的操作空間，同時節省了實現低溫所需的成本。金剛石中的雜質，也就是硅空位有色中心，可充當量子比特位。在該中心被捕獲的電子能夠充當記憶存儲單位，并且可以從該中心發射單光子的紅光，以充當量子互聯網的長距離信息載體。但隨著金剛石晶體中原子的隨機振動，中心的電子會快速遺忘要求量子信息。為了提高量子比特在雜志環境中的記憶力，研究人員將有色中心的金剛石晶體刻成了一根細線，大約1微米寬（比頭發絲細百倍），并將電極連接到任意一側。通過施加電壓，金剛石弦拉伸并增加電子敏感的振動頻率，就像收緊吉他弦會增加弦的頻率或音調一樣。通過在弦線中增加張力，研究人員增加了電子敏感的振動的能量范圍，這意味著金剛石弦只能感受到高能量的振動。這一過程有效地將晶體周圍的振動轉變為不相關的背景音，使得空位內的電子能夠將信息保持數百納秒，這在量子尺度上是非常長的時間。這些可調諧的金剛石弦或成為未來量子互聯網的關鍵。該研究項目獲得了美國國家科學基金會資助的量子材料綜合中心，海軍研究辦公室量子光力學多學科大學研究計劃，美國國家科學基金會前沿研究與創新計劃ACQUIRE，劍橋大學，ERC合并器Grant PHOENICS計劃和EPSRC 量子技術中心NQIT計劃的資助。相關研究論文發表在《Nature Communications》上。