科技日報北京3月27日電 （記者劉霞）美國科學家在最新一期《自然》雜志刊文指出，他們利用銣原子，讓量子信息在不同技術(shù)之間轉(zhuǎn)換，新方法能將量子信息從量子計算機使用的格式轉(zhuǎn)換為量子通信所需格式，對量子計算、通信和網(wǎng)絡等多個領(lǐng)域具有重要意義。

　　光子（光的粒子）對量子信息技術(shù)至關(guān)重要，不同技術(shù)在不同頻率下使用它們，如谷歌和IBM公司使用的超導量子比特將量子信息存儲在以微波頻率移動的光子中。但是想創(chuàng)建一個量子網(wǎng)絡，或讓量子計算機相連，就不能發(fā)送微波光子，因為在微波頻率下，這些量子信息會被熱噪聲掩蓋。

　　解決方案是將量子信息傳輸給更高頻率的光學光子，后者能更好地應對環(huán)境噪聲。但量子信息不能直接從一個光子傳遞到另一個光子，需要“中間人”。一些科學家利用固態(tài)器件充當中間人，而芝加哥大學博士后艾西瓦婭·庫瑪?shù)热藙t采用原子來解決這一問題。

　　原子中的電子只被允許擁有特定的能量（能級），處于較低能級的電子可被光子激發(fā)到較高能級。而處于較高能級的電子被迫下降到較低能級時，原子就會發(fā)射出一個光子。

　　在最新實驗中，庫瑪?shù)热擞玫搅算溤�子，其能級恰好有兩個缺口：一個缺口正好等于微波光子的能量，另一個缺口恰好等于光學光子的能量。研究團隊通過利用激光改變銣原子的電子能量，從而使原子能吸收具有量子信息的微波光子，然后發(fā)射具有該量子信息的光學光子。這種不同量子信息模式之間的轉(zhuǎn)換被稱為“轉(zhuǎn)導”。

　　庫瑪指出，這項技術(shù)可將量子信息從微波光子轉(zhuǎn)移到光學光子，反之亦然，因此，它可作為量子互聯(lián)網(wǎng)的基本組成部分。更重要的是，最新技術(shù)的核心是發(fā)生強烈糾纏的原子和光子，而糾纏是包括量子計算、模擬、劑量和原子鐘等在內(nèi)的幾乎所有量子技術(shù)的核心，因此，最新技術(shù)有望在多個領(lǐng)域“大顯身手”。