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最新成果世界領先!中國光存儲時間提升至1小時

作者:仰望天空可愛多

光存儲是一種利用雷射與媒體的互相作用,使媒體發生實體或化學變化,将資訊以二進制的形式存儲下來的技術。光存儲具有抗電磁幹擾、存儲容量大、壽命長等優點,廣泛應用于CD光牒、光通信、量子資訊等領域。

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光存儲的原理是:雷射器發出一束雷射,當雷射遇到存儲材料時會發生實體或者化學反應,也就是說材料的性質發生了一定的變化,性質發生變化的位置點我們視為二進制數中的 "1" ;而雷射沒有經過的地方,材料的特性保持不變,這些位置點我們視為二進制數中的 "0" 。

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光存儲的技術難點在于如何提高記錄密度、存儲效率、存取速度和存儲壽命。目前,國内外正在研究多種新型的光存儲技術,如多層藍光存儲技術、多波長多階光存儲技術、雙光束超分辨率光存儲技術、近場光存儲技術、全息存儲技術等。

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其中,全息存儲技術是一種高密度三維光存儲技術,采用的是與傳統二維存儲完全不同的機理:雷射器輸出雷射束經分光鏡分為兩束光,一束光經過空間調制器後攜帶物體的二維資訊成為物光,另一束作為參考光束。兩束光相遇發生幹涉,使得資料資訊以全息圖的方式被記錄在存儲材料中,能夠儲存其完整的空間相位資訊。

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大陸科學家把「光存儲時間提升至一小時」這一成果是指在摻铕矽酸钇這種固态媒體中實作了按需式(on-demand)讀取和動力學解耦合(dynamical decoupling)操作,并将單個脈沖中包含的平均光子數降低到了0.6個左右,實作了量子态保真度高達99%以上的長時間量子記憶。這一成果對于量子通信和量子計算等領域具有重要意義。

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中國與歐美國家在光存儲方面的科研成果有一定的差距,但也有一些亮點和突破。根據搜尋結果,我為你總結了以下幾點:

- 在傳統的光存儲技術方面,如CD光牒、光通信等,中國與歐美國家基本持平,甚至有一些領先的優勢。

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- 在相幹光存儲技術方面,即能夠儲存光場相位資訊的存儲技術,中國與歐美國家還有較大的差距。這種技術主要應用于量子資訊領域,對于實作量子通信和量子計算等具有重要意義。

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- 在全息存儲技術方面,即能夠實作高密度三維光存儲的技術,中國與歐美國家也存在一定的差距。這種技術可以大幅提高光存儲的容量和速度,但也面臨着諸多技術難題。

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- 在固态光存儲技術方面,即利用固體材料中的原子或離子作為存儲媒體的技術,中國取得了一項重大突破,将光存儲時間提升至一小時,并實作了按需式讀取和動力學解耦合操作。這一成果是由中國科學技術大學的研究團隊在摻铕矽酸钇這種固态媒體中實作的,創造了世界紀錄,并在國際權威期刊《自然》上發表。

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