導(dǎo)語(yǔ)：如今，路由器已經(jīng)走進(jìn)千家萬(wàn)戶，成為互聯(lián)網(wǎng)不可或缺的一部分。而在未來(lái)，量子網(wǎng)絡(luò)世界的基石也將由一個(gè)個(gè)能接收、存儲(chǔ)并傳輸量子信息的路由器搭建起來(lái)。制作這種未來(lái)路由器的不二法門就是所謂量子糾纏技術(shù)----正好，維也納大學(xué)（ University of Vienna）的科學(xué)家們似乎掌握了這一技術(shù)。

量子存儲(chǔ)的全新解決方案

圖|光纖與量子路由器將構(gòu)成未來(lái)量子互聯(lián)網(wǎng)的基石

長(zhǎng)期以來(lái)，一個(gè)棘手的難題始終橫亙?cè)诹孔油ㄐ趴茖W(xué)家們面前，那就是如何延長(zhǎng)量子糾纏態(tài)的存在時(shí)間。要知道，量子信息正是儲(chǔ)存在這些糾纏起來(lái)的粒子之中的，所以糾纏持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)短顯著影響著信息的最大傳輸距離。之前，量子通信系統(tǒng)都簡(jiǎn)單粗暴的使用普通光纖來(lái)傳輸量子數(shù)據(jù)，但這種方式有很大局限性，因?yàn)楣饫w吸收光線的方式會(huì)破壞量子那脆弱的糾纏態(tài)。

要構(gòu)建一個(gè)量子互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)質(zhì)上就是構(gòu)建一個(gè)能夠存儲(chǔ)量子信息的路由器網(wǎng)絡(luò)，并將它們用光纖鏈接起來(lái)。這首先就要求我們發(fā)明一種可以存儲(chǔ)和發(fā)送糾纏態(tài)粒子的路由器。如今，由Ralf Riedinger領(lǐng)導(dǎo)的維也納大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)成功組建了一個(gè)這樣的超級(jí)路由器。

這種路由器應(yīng)用了納米技術(shù)，能通過(guò)普通光纜接收并傳送量子信息。其核心是一對(duì)使用電子束和等離子體反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)制作的的硅基納米諧振器，它們體型小巧，振動(dòng)起來(lái)就如同吉他弦一樣。

為了使路由器能存儲(chǔ)量子信息，那一對(duì)硅梁需要以精確的頻率振動(dòng)。這并不簡(jiǎn)單，但功夫不負(fù)有心人，Riedinger的團(tuán)隊(duì)在制造了大約500個(gè)硅諧振器，并一一測(cè)試每個(gè)芯片之后，最終找到了那夢(mèng)寐以求的頻率：5.1千兆赫（也就是約1,553.8納米波長(zhǎng)）。在研究者們發(fā)表在網(wǎng)上的論文中，我們可以看到這樣的描述：“我們發(fā)現(xiàn)，在每個(gè)芯片測(cè)試的234個(gè)器件中，只有5對(duì)芯片滿足這一要求?！皽y(cè)試期間，兩個(gè)芯片都被置于冷藏室中，彼此相隔20厘米，它們之間則通過(guò)長(zhǎng)達(dá)70米的光纜相連。實(shí)驗(yàn)開始后，兩個(gè)諧振器成功的糾纏在一起?！拔覀兂晒ρ菔玖藘蓚€(gè)相隔20厘米的納米機(jī)械裝置是如何通過(guò)芯片產(chǎn)生量子糾纏的?！?/p>

圖|這種納米機(jī)械的內(nèi)部運(yùn)行原理