用声波存储量子信息？ 每日观察

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C114讯 6月26日消息（南山）据外媒报道，加州理工学院电子工程和应用物理学助理教授Mohammad Mirhosseini在《自然·物理》上发表论文称，展示了其实验室开发的一种新方法，可以有效地将电量子态转换为声波，或者将声波转化为电量子态。这种类型的翻译可能允许存储未来量子计算机准备的量子信息。

这种方法利用了“声子”，这是一种类似光子的声音等效物。该实验研究用于存储量子信息的声子，因为建造能够存储这种声波的小型设备相对容易。

要了解声波如何存储信息，请想象一个回声极佳的房间。现在，假设你需要记住下午的杂货清单，那么你打开房间的门，大喊“鸡蛋、熏肉和牛奶！”然后关上门。一个小时后，当你该去杂货店的时候，你打开门，把头伸进去，听到自己的声音仍在回响，“鸡蛋、熏肉和牛奶！”你只是用声波存储信息。

当然，在现实世界中，这样的回声不会持续很长时间，你的声音可能会失真，以至于你再也听不出自己的话，更不用说用整个房间存储一点数据是荒谬的。该研究小组的解决方案是一种由柔性板组成的微型装置，这些柔性板在极高频率的声波作用下振动。当在这些板上放置电荷时，它们能够与携带量子信息的电信号相互作用。这使得这些信息可以通过管道传输到设备中进行存储，然后再传输出来供以后使用。

Mohammad Mirhosseini表示，之前已经研究了一种特殊类型的材料，称为压电材料，作为在量子应用中将机械能转换为电能的一种手段。

然而，这些材料往往会导致电波和声波的能量损失，而这种损失是量子世界中的一大杀手。相比之下，Mohammad Mirhosseini和他的团队开发的新方法独立于特定材料的特性，使其与基于微波的既定量子器件兼容。

团队的研究生、论文主要作者Alkim Bozkurt说，创建占地面积小的有效存储设备是量子应用研究人员面临的另一个实际挑战。“然而，我们的方法能够从电路中存储量子信息，存储时间比其他紧凑型机械设备高两个数量级。”

描述这项工作的论文标题为“长寿命声子的量子机电接口”，加州理工学院多名科学家参与了联合撰写。

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