量子记忆体作为储存量子资讯的单元，除了应用在量子通讯领域，一直以来不少科学家亦在另外领域拓展其应用範围。德国帕德博恩大学和乌尔姆大学研究人员日前合作，开发出首个可程式设计光学量子记忆体。新技术的工作原理类似于纠缠“装配线”，其中纠缠的光子对会按顺序创建并与存储的光子结合。

 今年，诺贝尔物理学奖颁发给在量子纠缠实验方面具有重要贡献的三名科学家。量子纠缠是指在量子力学中处于纠缠态的两个或多个粒子，即便分开很远距离，有些状态也会表现得像是一个整体。而能包含多个量子粒子的纠缠系统，在实现量子演算法方面具有显着优势，这些演算法有可能用于通信、资料安全或量子计算。

 研究人员指出，以前，试图纠缠两个以上的粒子只会导致非常低效的纠缠产生。在某些情况下，如果研究人员想要将两个粒子与其他粒子联繫起来，则需要漫长的等待，因为促进这种纠缠的互连仅以有限的概率起作用。这意味着一旦下一个合适的粒子到达，光子就不再是实验的一部分，因为存储量子比特状态代表了一项重大的实验挑战。

 研究人员解释称：“现在开发了一种可程式设计的光学缓冲量子记忆体，它可在不同的模式——存储模式、干涉模式和最终释放模式之间动态地来回切换。”

 从实验装置显示，一个小的量子态可被存储，直到产生另一个状态，然后两者可纠缠在一起。这使得一个大的、纠缠的量子态能够逐个粒子地“成长”。研究团队使用这种方法来纠缠四个和六个粒子，使其比以前的任何实验都更有效率，成功率分别是传统方法的九倍和卅五倍。研究人员指出，我们的系统允许逐渐建立越来越大的纠缠态——这比以前的任何方法都更快、更可靠、更有效。对我们来说，这代表了一个里程碑，使我们离有用的量子技术的大型纠缠态的实际应用越来越近了。新方法可与所有常见的光子对源相结合，这意味着利用该方法，其他领域科学家也能够获得帮助。

 有德国物理学家指出，量子资讯研究兴起以来，实现多粒子量子纠缠一直是量子物理实验研究的追求目标，此前，中国科学家在这方面也取得了许多成绩。此次介绍的这种实验装置，可以相对快速地“生长”出纠缠的量子，形成多个量子的纠缠态，实现更大的量子纠缠，能为将来稳定地保存、传输和操纵量子，实现量子计算和量子通信打牢基础。

 多 姿