Nhóm nghiên c?u d?n ??u b?i H?c vi?n Khoa h?c Th?ng tin L??ng t? B?c Kinh (BAQIS) l?p k? l?c th? gi?i khi l?u tr? th?ng tin ánh sáng trong 4.035 giay, xinhua h?m 5/3 ??a tin. Nghiên c?u m?i c?ng b? trên t?p chí qu?c t? Nature Communication.

中國科學(xué)家在光存儲(chǔ)領(lǐng)域創(chuàng)下了新紀(jì)錄，成功將光信息存儲(chǔ)了4035秒。這項(xiàng)研究由北京量子信息科學(xué)研究院（BAQIS）的團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)，并于3月5日由新華社報(bào)道。相關(guān)研究成果發(fā)表在國際期刊《自然·通訊》上。

"L?u tr? ánh sáng lu?n là m?t thách th?c trên toàn c?u", chuyên gia Liu Yulong t?i BAQIS, tác gi? chính c?a nghiên c?u m?i, cho bi?t. Liu gi?i thích r?ng các photon - h?t ánh sáng - di chuy?n v?i t?c ?? c?c cao nên g?n nh? kh?ng th? b?t gi? và l?u tr? tr?c ti?p.

“光存儲(chǔ)一直是全球范圍內(nèi)的一個(gè)挑戰(zhàn)，”BAQIS的專家、該研究的主要作者劉玉龍表示。他解釋說，光子（光的粒子）以極高的速度運(yùn)動(dòng)，幾乎無法直接捕捉和存儲(chǔ)。

?? v??t qua thách th?c này, nhóm nhà khoa h?c chuy?n sang tín hi?u am thanh, ch?m h?n và d? l?u tr? h?n nhi?u. ?i?m m?u ch?t là tìm ra m?t m?i tr??ng có th? chuy?n ??i tín hi?u ánh sáng thành tín hi?u am thanh, nh? ?ó "b?y" ánh sáng m?t cách hi?u qu?.

為了克服這一挑戰(zhàn)，科學(xué)家們轉(zhuǎn)而使用聲信號(hào)，因?yàn)槁曅盘?hào)速度較慢，更容易存儲(chǔ)。關(guān)鍵在于找到一種能夠?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)的環(huán)境，從而有效地“捕獲”光。

"H?y hình dung photon nh? nh?ng qu? bóng nh? di chuy?n v?i t?c ?? cao. Khi chúng va ch?m v?i m?t l?p màng m?ng thì biên ??, t?n s? và nh?ng th?ng tin khác c?a ánh sáng ???c chuy?n ??i thành tín hi?u am thanh. B?ng cách l?u tr? các tín hi?u am thanh này trong l?p màng, chúng t?i có th? l?u tr? ánh sáng", Li Tiefu, nhà nghiên c?u t?i BAQIS, cho bi?t.

“可以想象光子像高速運(yùn)動(dòng)的小球。當(dāng)它們撞擊一層薄膜時(shí)，光的振幅、頻率等信息被轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)。通過將這些聲信號(hào)存儲(chǔ)在薄膜中，我們就可以存儲(chǔ)光，”BAQIS的研究員李鐵夫解釋道。

Nh?ng n? l?c l?u tr? ánh sáng tr??c ?ay s? d?ng m?t s? v?t li?u nh? nh?m kim lo?i và màng silicon nitride. Tuy nhiên, do t?n th?t n?i t?i c?a v?t li?u, các màng này ch? có th? duy trì s? rung ??ng trong th?i gian r?t ng?n, gi?i h?n vi?c l?u tr? th?ng tin ánh sáng ? m?c ch?a ??y 1 giay. Thách th?c này th?i thúc nhóm BAQIS tìm ki?m nh?ng v?t li?u m?i v?i tính ch?t v??t tr?i h?n.

以往的光存儲(chǔ)嘗試使用了一些材料，如鋁金屬和氮化硅薄膜。然而，由于材料的內(nèi)在損耗，這些薄膜只能維持極短的振動(dòng)時(shí)間，限制了光信息的存儲(chǔ)時(shí)間不到1秒。這一挑戰(zhàn)促使BAQIS團(tuán)隊(duì)尋找性能更優(yōu)越的新材料。
原創(chuàng)翻譯：龍騰網(wǎng) http://m.top-shui.cn 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處


Sau khi th? nghi?m nhi?u v?t li?u nh? kim c??ng hay gallium nitride, nhóm nghiên c?u chuy?n sang màng silicon carbide ??n tinh th?. V?t li?u này có c?u trúc bên trong r?t can ??i, mang l?i s? ?n ??nh t?n s? cao và t?n th?t n?i t?i t?i thi?u. Nh?ng tính ch?t này cho phép nhóm nghiên c?u ??t ???c th?i gian l?u tr? k? l?c 4.035 giay, v??t xa các n? l?c tr??c ?ó.

在嘗試了多種材料如金剛石和氮化鎵后，研究團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向了單晶碳化硅薄膜。這種材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常均勻，具有高頻率穩(wěn)定性和極低的內(nèi)在損耗。這些特性使得研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了4035秒的存儲(chǔ)時(shí)間，遠(yuǎn)超之前的嘗試。

M?t ?u ?i?m ?áng chú y c?a màng silicon carbide ??n tinh th? là kh? n?ng duy trì hi?u su?t t?t ngay c? ? nhi?t ?? c?c th?p. ?i?u này mang l?i ti?m n?ng ?ng d?ng trong máy tính l??ng t?, v?n th??ng ho?t ??ng ? ?i?u ki?n l?nh sau.

單晶碳化硅薄膜的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是即使在極低溫度下也能保持良好的性能。這為在量子計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用提供了潛力，因?yàn)榱孔佑?jì)算機(jī)通常在極低溫環(huán)境下運(yùn)行。

Trong t??ng lai, nhóm nghiên c?u ??t m?c tiêu t?ng thêm th?i gian l?u tr? c?a thi?t b?, t?ng m?t ?? th?ng tin và nang cao kh? n?ng t??ng thích v?i các c?ng ngh? l??ng t? khác. Nh?ng ti?n b? này s? cung c?p m?t n?n t?ng v?t ly hi?u su?t cao cho máy tính l??ng t? và ??t n?n móng v?ng ch?c cho m?ng th?ng tin l??ng t? phát tri?n.

未來，研究團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是進(jìn)一步延長設(shè)備的存儲(chǔ)時(shí)間，增加信息密度，并提高與其他量子技術(shù)的兼容性。這些進(jìn)展將為高性能量子計(jì)算機(jī)提供物理基礎(chǔ)，并為量子信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。