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比经典存储器更重要

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    發表於 2024-4-17 20:19:16 |顯示全部樓層

    存储器的功能就是把信息存储起来,直到需要用到的时候再读出。信息的存储是人类文明传递的重要手段,也是现代信息技术的一个核心环节。伴随着人类历史的发展,信息存储的介质也在不断变化。

    人类的大脑是信息存储的最早介质,它使得人类能够持续生存与进化。从语言到文字是人类文明进步的一个转折点,这一变化使得信息可以脱离人本身,以文字等形式保存并传递下去。人们先后使用过石头雕刻、绳子打结、书本、磁盘、光盘等形式的存储器。

    现代数字信息处理基于二进制计算机,所以经典的存储器都是存储比特的,即存储两种经典状态之一:0或者1。大量比特的组合构成我们所需要的各类信息。经典存储器包括电脑、手机内存、硬盘以及便携式U盘等。

    由经典信息走向量子信息的时代,量子存储器是必不可少的基础器件。对比经典存储器,量子存储器可以存储量子状态。

    经典存储器一般以比特为单位,现在的经典存储器可以达到TB量级。经典存储器一个存储单元只存储一个比特,存储器的容量实际上就是经典存储单元的个数。而由于量子相干性的特点,量子存储器的一个存储单元可以一次性存储N个量子比特,也就是N个模式。近期研究表明,固态量子存储器的存储容量可达100个量子比特。这个容量已经远大于地球上所有经典存储器之和。

    然而,由于量子信息不可复制且不可放大,量子存储器在量子信息中的地位比经典存储器在经典信息中的地位更加重要。截至目前,国际上有许多研究组从事量子存储器的研究,比较主流的物理系统是冷原子、热原子以及稀土离子掺杂晶体。目前量子存储器的各项独立指标都有比较好的结果,然而综合指标仍然距离量子中继的要求相差较远。


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