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這是特制的真空室，實(shí)驗(yàn)就在這里進(jìn)行。

光真是讓人感到不可思議。你可以扭曲它，也可以反射光。研究人員已經(jīng)找到了一種方法來捕捉光，移動它，然后再釋放。

這個令人難以置信的物理學(xué)壯舉在約翰內(nèi)斯·谷登堡-美因茨大學(xué)得到了證明并被發(fā)表在《物理評論快報》上。研究人員在量子存儲器里捕捉光，這是一團(tuán)超冷銣原子云，然后將量子存儲器移動1.2毫米，釋放出的光對其性能幾乎沒有影響。

“可以這么說，我們把光放在手提箱里儲存起來，只是就我們而言，這個手提箱是由一團(tuán)冷原子組成的。我們把這個手提箱移動一段很短的距離，然后再把光放出來。這不僅對于一般的物理來說很有趣，而且對于量子通信來說也是如此，因?yàn)楣馐遣蝗菀妆弧蹲健?，而且如果你想以一種可控的方式將它運(yùn)輸?shù)絼e處，最后都會丟失。”資深作家帕特里克·溫德帕辛格教授在一份報告中說。

量子通信網(wǎng)絡(luò)對計算機(jī)技術(shù)的未來至關(guān)重要，它利用自然界的量子特性來產(chǎn)生不可思議的計算能力。儲存甚至移動光的能力是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。如果沒有這個能力，是不可能擴(kuò)大量子網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模的。

移動原子云是不容易的，如果不擾亂它們的話。如果你想讓被困在它里面的光保持安全，你對它們施加的影響要非常小。為了解決這個問題，研究小組開發(fā)了一種“光傳送帶”。在不丟失或加熱原子云的情況下，兩個激光器被用來移動原子云。

商業(yè)量子計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)中仍然有許多障礙存在，但在這項(xiàng)工作中克服了一些困難。量子系統(tǒng)很容易受到周圍環(huán)境的干擾和福州真空爐體噪聲的影響，這就是為什么量子系統(tǒng)被維持在非常低的溫度下，以便控制系統(tǒng)的特性。

由于多種因素，目前傳輸距離較短，但歸根結(jié)底是因?yàn)楣庵荒芤赃@種方式儲存在有限的時間內(nèi)。與許多量子現(xiàn)象一樣，當(dāng)前的存儲方法很容易被破壞。我們的目標(biāo)是盡可能讓光保持不變。所以盡管1.2毫米看起來很短，但對這個領(lǐng)域來說是一個巨大的進(jìn)步。

相關(guān)知識

電子云是物理學(xué)中原子結(jié)構(gòu)-電子云模型所衍生的一個概念，意在以幾率描述電子的方位，而非像先前的軌道模型來描述電子運(yùn)動的軌跡。

電子在原子核外很小的空間內(nèi)作高速運(yùn)動，其運(yùn)動規(guī)律跟一般物體不同，它沒有明確的軌道。根據(jù)量子力學(xué)中的測不準(zhǔn)原理，我們不可能同時準(zhǔn)確地測定出電子在某一時刻所處的位置和運(yùn)動速度，也不能描畫出它的運(yùn)動軌跡。因此，人們常用一種能夠表示電子在一定時間內(nèi)在核外空間各處出現(xiàn)機(jī)會的模型來描述電子在核外的運(yùn)動。在這個模型中，某個點(diǎn)附近的密度表示電子在該處出現(xiàn)的機(jī)會的大小。密度大的地方，表明電子在核外空間單位體積內(nèi)出現(xiàn)的機(jī)會多；反之，則表明電子出現(xiàn)的機(jī)會少。由于這個模型很像在原子核外有一層疏密不等的“云”，所以，人們形象地稱之為“電子云”。

電子云對應(yīng)的是原子電子軌道，是解薛定諤方程的結(jié)果。 薛定諤方程的解稱為“波函數(shù)”，又稱“軌道”，表示的是電子在該空間范圍出現(xiàn)的概率，而不應(yīng)該理解為電子在空間中的運(yùn)動軌跡。其中有四個量子數(shù)：主量子數(shù)nn=1，2，3，4，5……在原子軌道理論中稱“能層”

角量子數(shù)ll=s，p，d，f，g，h，i……在原子軌道理論中稱“能級”

磁量子數(shù)mm=2l+1 (s=0,p=1,d=2……) 在原子軌道理論中稱“電子云伸展方向”，同一亞層的軌道稱簡并軌道。