據(jù)德國(guó)馬普學(xué)會(huì)網(wǎng)站消息，馬普量子光學(xué)研究所（MPL）的專家團(tuán)隊(duì)于近期首次成功在晶體中精確定位單個(gè)稀土離子，并準(zhǔn)確測(cè)量了其量子力學(xué)的能量狀態(tài)。這一研究使得在離子中存儲(chǔ)量子信息成為可能，將對(duì)未來(lái)量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)產(chǎn)生重大貢獻(xiàn)。

　　世界范圍內(nèi)，很多學(xué)者都在研究構(gòu)建未來(lái)的量子計(jì)算機(jī)的模塊。其中，量子系統(tǒng)是關(guān)鍵要素，量子點(diǎn)或光吸收缺陷（色心）是目前許多研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。但是，稀土離子發(fā)出的光非常小，很難被檢測(cè)到。借助精密激光和顯微鏡技術(shù)，專家們經(jīng)過(guò)六年多的深入研究，在硅酸釔晶體中把3價(jià)鐠離子（Pr3+）精確定位在幾納米，并以前所未有的精度測(cè)量了其光學(xué)特性。

　　科學(xué)家們用激光來(lái)激發(fā)晶體中的單離子，并觀察他們?nèi)绾卧谝欢螘r(shí)間之后以光線的形式再次放出能量。由于稀土離子受晶體的熱學(xué)和聲學(xué)振動(dòng)影響不強(qiáng)烈，其部分能量狀態(tài)異常穩(wěn)定，需要一分多鐘才回到基態(tài)，這比大多數(shù)今天研究的量子系統(tǒng)時(shí)間長(zhǎng)數(shù)百萬(wàn)倍。量子信息存儲(chǔ)在一個(gè)原子或離子的不同能量狀態(tài)時(shí)，鐠離子可作為量子計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器。

　　將來(lái)研究人員用納米天線和微諧振器把鐠信號(hào)加強(qiáng)幾百或幾千倍，每秒響應(yīng)的單個(gè)離子小于100個(gè)光子，屆時(shí)離子的信號(hào)可以更容易地被看到。