与依赖金属铝和氮化硅等材料的旧方法相比，这种方法提供了一种新颖的解决方案。
北京量子信息科学研究院（BAQIS）的科学家打破了光存储的世界纪录。最近，他们成功地将基于光的信息保存了4035秒，超过了一个小时。
据报道，BAQIS副研究员、该研究的第一作者刘玉龙表示：“在世界范围内，储存光一直是一个挑战。”
这一非凡的成就代表着在探索利用量子力学的力量方面迈出了重要的一步。
传统上，存储光一直是一个艰巨的挑战。光子，基本的光粒子，以难以置信的速度传播，这使得它们很难被捕获和存储。此外，以目前的技术，直接存储光子是不可行的。
将光信号转换成声音
研究小组通过将光信号转换成声音信号，克服了这一障碍。由于速度慢得多，这些声音信号更容易操作和存储。
“把光子想象成高速运动的小球。当它们与薄膜碰撞时，光的振幅、频率和其他信息被转换成声音信号。通过将这些声音信号存储在胶片中，我们实现了光存储，”BAQIS的另一位研究员李铁富补充道。
利用单晶碳化硅薄膜可以有效地在材料结构中捕获光信息。
“关键是找到一种能够将光信号转换为声音信号的介质，有效地‘捕获’光。”
该研究解释说：“碳化硅晶体以其高导热性和面内应力而闻名，对开发高质量的机械振荡器具有重要的前景。”
克服以往的局限
这种创新的方法超越了以前依赖金属铝和氮化硅等材料的尝试。
这些材料受到内部材料损失的影响，只能维持几分之一秒的振动。这严重限制了光存储的持续时间。
单晶碳化硅的优越性能，包括其特殊的频率稳定性和最小的内部损耗。这使得研究人员能够实现前所未有的存储时间。
该研究解释说：“得益于极高的机械频率稳定性，这种接口可以实现可调的光减速，群延迟延长到令人印象深刻的一小时。”
此外，单晶碳化硅薄膜即使在极低的温度下也能发挥作用。
研究人员补充说：“立方碳化硅晶体机械谐振器在低温下的高导热性确保了有效的热化到毫开尔文水平，从而产生了卓越的频率稳定性和极小的纯脱相。”
量子计算应用
这一突破的潜在应用意义深远。长时间存储光的能力可能会彻底改变量子计算，并使更强大、更高效的量子计算机得以发展。
与传统计算机不同，量子计算机利用量子力学原理以前所未有的速度执行复杂的计算。
研究人员现在的重点是延长存储时间，增加信息密度，并改善与其他量子技术的兼容性。
“在量子信息处理领域，控制和消散量子器件产生的热量对于保持量子相干性至关重要，”发表在《自然通讯》杂志上的这项研究得出结论。
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