如同經典網(wǎng)絡需依靠存儲設備，未來的量子網(wǎng)絡同樣離不開量子存儲元件。日前，瑞士巴塞爾大學科研團隊成功研發(fā)出一種原子尺寸的量子存儲元件，并證實其具備在晶圓上規(guī)模化生產的潛力，極大增強了廣大行業(yè)領域的期待。相關研究報告已發(fā)表在最新的《物理學評論快報》雜志上。

在量子通信領域，光子是極佳的通信載體。光子常被用來通過光纖電纜向遙遠的衛(wèi)星或者量子存儲元件發(fā)出量子信號。然而，光子的量子狀態(tài)如果保存不當，可能失去原有性質。

早在2年前，巴塞爾大學科研人員就已成功利用玻璃室內的銣原子來完成這項任務。當時，這個玻璃室經過手工精制，仍然達到幾厘米的體積；而今，他們希望將玻璃室改進至更小的尺寸，便于批量開發(fā)和制作?？上驳氖牵涍^不懈努力，團隊已研制出直徑僅幾毫米的新型玻璃室，并成功收集到了大量的銣原子。

期間，他們把這些玻璃室加熱至100攝氏度，這樣就能提高水蒸汽的壓力，從而更大程度地激發(fā)原子的振動頻率。另外，還應用了高強度的磁場 （ 1特斯拉），通過改變原子能級來光照子的量子儲存。實驗結果表明，該方法不僅能有效存儲光線大約100納秒，而且這段時間內光子仍有能力傳播30米。

利用上述技術，科研團隊首次利用單個晶圓制造出大約1000份玻璃室的復制樣本。更為重要的是，他們實現(xiàn)了光子的微型量子存儲器的研制，這將是量子網(wǎng)絡領域的一次重大突破，并將開啟光子量子存儲的新時代。

盡管取得初步成效，科研人員依然沒有停止前進的步伐。他們希望在不久的將來，能夠實現(xiàn)單個玻璃室中保存單個光子的壯舉。同時，科研團隊仍然致力于持續(xù)優(yōu)化玻璃室，期望在此基礎之上，進一步延長光子存儲時間，從而為量子網(wǎng)絡時代的來臨打下堅實基礎。

信息存儲是信息化社會的重要組成部分。從紙張、磁帶、硬盤等演變至今日的互聯(lián)網(wǎng)和移動通信場景，信息存儲介質在歷史洪流中不斷更新?lián)Q代。現(xiàn)如今，人們難以想象離開網(wǎng)絡世界將會帶來什么困難。 量子網(wǎng)絡作為下一代通信技術，將來可能借助量子密碼學實現(xiàn)信息的安全傳送，并催生量子計算機的互聯(lián)互通。然而，量子網(wǎng)絡同樣依賴于量子存儲元件，如本次巴塞爾大學科研團隊所創(chuàng)造的這個原子大小的量子存儲器，既能進行規(guī)模化生產，又因其可定制性展示了量子網(wǎng)絡的獨特魅力。