中國科學家「留光」1小時創世界紀錄 拓量子通訊實驗曝光（多圖，有片）
發布時間： 2021/06/24 20:32
最後更新： 2021/06/24 20:32
▲ 中國科學家「留光」1小時創世界紀錄 拓量子通訊實驗曝光
中國科學界在量子技術的研究上，再取得突破。新華社報道，中國科學技術大學教授郭光燦及其研究團隊，成功將光束「封印（儲存）」在特殊晶體內，為時長達1小時，之後再將其「釋放」和讀取，這創出世界紀錄，並對開拓量子通訊技術有重要的意義。
科學家把「光」儲存的上一個紀錄，由德國團隊創出，他們曾把光束封存1分鐘；而郭光燦的團隊現在不僅破了世界紀錄，還翻了60倍。
據解說，儲存光束的主要目標是要實現光的量子「USB手指」，不必再建立量子中繼，可以脫離光纖網路，進一步發展量子通訊。
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而要實現把「光」留住和儲存，必須經過三個關：
第一步：把光減慢，例如哈佛大學在1997年就曾經利用一種接近絕對零度的超流性氣態原子雲，將光的速度降低到17米/秒。
第二步：把光儲存，正如前説，德國團隊曾採用了一種方法，把光存儲在一種名叫摻镨矽酸钇晶體的物質中，讓它保存了1分鐘。而這紀錄現在已被中國打破。
第三步：就是讀取光信號，即把儲存的光釋放出現，並盡量減少「失真走樣」。
至於中國科技大學的郭光燦團隊如何創出「留光」1小時的紀錄？團隊成員之一的教授李傳峰指出，確切而言上述實驗是將長600米的光脈衝停下來，儲存到一個5毫米厚的晶體中，一個小時後再取出。
副教授周宗權解釋，光的速度是每秒30萬公里，想要令光速變慢，就需要人工調控折射率。今次的實驗成功光的傳輸速度下調幾十萬倍，由於光速變慢，600米長的光脈衝等效的空間長度也被壓窄，故可以放進晶體內。
「留光」有三個步驟 沒違相對論
不過，周宗權就表示，實驗並沒有違背相對論，實驗中改變的光速，只是光在介質中的傳輸速度。根據相對論的預言，如果真想時間倒流，需要運動的速度比光速更快，「而且我們的工作也不可能使得時光倒流」。
周宗權又闡述儲存光束的意義，主要目標是實現光的量子儲存器（俗稱量子USB手指），不必再去建立量子中繼，可以脫離光纖網路，把單個光子的量子態放到儲存器，以實現量子通訊等技術。
周宗權稱，量子通訊相比於經典通訊，主要的優勢在於安全性，更大的價值可能對於政府和軍事的運用，它的訊息保密的安全要求更高。
民用上亦可以例如將兩部望遠鏡捕捉到的光儲存在一起處理，可以突破單個望遠鏡的局限，大幅提升天文觀測的精度。
責任編輯：鄧國強