用聲波存儲量子信息？

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C114訊 6月26日消息（南山）據外媒報道，加州理工學院電子工程和應用物理學助理教授Mohammad Mirhosseini在《自然·物理》上發表論文稱，展示了其實驗室開發的一種新方法，可以有效地將電量子態轉換為聲波，或者將聲波轉化為電量子態。這種類型的翻譯可能允許存儲未來量子計算機準備的量子信息。

這種方法利用了“聲子”，這是一種類似光子的聲音等效物。該實驗研究用于存儲量子信息的聲子，因為建造能夠存儲這種聲波的小型設備相對容易。

要了解聲波如何存儲信息，請想象一個回聲極佳的房間。現在，假設你需要記住下午的雜貨清單，那么你打開房間的門，大喊“雞蛋、熏肉和牛奶！”然后關上門。一個小時后，當你該去雜貨店的時候，你打開門，把頭伸進去，聽到自己的聲音仍在回響，“雞蛋、熏肉和牛奶！”你只是用聲波存儲信息。

當然，在現實世界中，這樣的回聲不會持續很長時間，你的聲音可能會失真，以至于你再也聽不出自己的話，更不用說用整個房間存儲一點數據是荒謬的。該研究小組的解決方案是一種由柔性板組成的微型裝置，這些柔性板在極高頻率的聲波作用下振動。當在這些板上放置電荷時，它們能夠與攜帶量子信息的電信號相互作用。這使得這些信息可以通過管道傳輸到設備中進行存儲，然后再傳輸出來供以后使用。

Mohammad Mirhosseini表示，之前已經研究了一種特殊類型的材料，稱為壓電材料，作為在量子應用中將機械能轉換為電能的一種手段。

然而，這些材料往往會導致電波和聲波的能量損失，而這種損失是量子世界中的一大殺手。相比之下，Mohammad Mirhosseini和他的團隊開發的新方法獨立于特定材料的特性，使其與基于微波的既定量子器件兼容。

團隊的研究生、論文主要作者Alkim Bozkurt說，創建占地面積小的有效存儲設備是量子應用研究人員面臨的另一個實際挑戰。“然而，我們的方法能夠從電路中存儲量子信息，存儲時間比其他緊湊型機械設備高兩個數量級。”

描述這項工作的論文標題為“長壽命聲子的量子機電接口”，加州理工學院多名科學家參與了聯合撰寫。

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