日内瓦大学与法国CNRS密切合作，发现了一种新材料，可以快速存储和重复量子信号。这项研究可能是全球量子网络的起点。
量子通信和密码学是未来高安全性通信的关键。然而，在建立全球量子网络之前，还有很多挑战，包括长距离传播量子信号。其中一个主要挑战是寻找一种材料，可以存储和保护脆弱的量子信息，即使在高频率下也可以。瑞士日内瓦大学与法国CNRS的研究人员合作，发现了一种新材料，其中的镱元素可以实现这一目标。镱成为未来量子网络的理想候选者，因为它可以作为中继器传输信号的长距离。这项研究成果已发表在《自然材料》杂志上。
目前，量子密码学使用的光纤可以延伸数百公里，具有高度安全性，因为信息无法复制或拦截。
由于信号无法复制或放大，科学家们正在研究如何通过捕获光子并使其同步，实现量子记忆的重复，从而使其传播距离更远。关键是找到一种材料，可以孤立量子信息并抵御环境干扰，同时在高频率下工作，以便快速存储和恢复光子。这两个特性通常被认为是不相容的。
尽管已经存在基于稀土元素铕或镨的量子内存原型，但它们的速度还不够快。因此，研究人员将注意力转向了一种鲜为人知的稀土元素——镱。镱具有理想的特性，可以将原子与环境隔离，从而抵御信号干扰。
物理学家们发现，通过将稀土元素置于精确的磁场中，可以使其进入一种不敏感状态，与环境干扰隔离，从而捕获光子并使其同步。调整磁场的振幅和方向，可以实现镱原子相干时间的增加和在高频率下的工作。
物理学家们正在构建基于镱的量子存储器，可以快速从一个中继器过渡到另一个中继器，并尽可能长时间地保持光子，以实现必要的同步。这种材料为创造全球量子网络开辟了新的可能性领域，并强调了进行应用研究的重要性，例如设计量子存储器。
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