光是一种极好的信息载体，不仅用于传统通信技术，而且越来越多地用于量子网络和计算等量子应用。然而，与处理普通电子信号相比，处理光信号要复杂得多。
一个国际研究小组，包括德克萨斯农工大学物理和天文学系杰出教授 Olga Kocharovskaya 博士，展示了一种在单光子水平上存储和释放 X 射线脉冲的新方法 - 这是 Kocharovskaya 团队在早期理论工作中首次提出的概念 - 可应用于未来的 X 射线量子技术。
该团队由耶拿亥姆霍兹研究所的 Ralf Röhlsberger 教授领导，利用位于汉堡的德国电子同步加速器 (DESY) 和位于法国的欧洲同步辐射装置的同步加速器源 PETRA III 进行研究，首次实现了硬 X 射线范围内的量子记忆。
他们的研究成果发表在《科学进展》杂志上。
德克萨斯 A&M 大学量子科学与工程研究所成员 Kocharovskaya 说：“量子存储器是量子网络不可或缺的元素，提供量子信息的存储和检索。”
“光子是快速而强大的量子信息载体，但很难让它们保持静止，以防以后需要这些信息。一种方便的方法是将这些信息以长相干时间的偏振或自旋波的形式印刻到准静止介质中，并通过重新发射原始光子将其释放回来。”
Kocharovskaya 表示，目前已经建立了几种量子存储器协议，但仅限于光子和原子集合。她补充说，使用核集合而非原子集合，即使在高固态密度和室温下也能实现更长的存储时间。
更长的记忆时间直接源于核尺寸较小，核跃迁对外部场扰动的敏感度较低。结合高频光子的紧密聚焦，这种方法可以开发出长寿命的宽带紧凑固态量子存储器。
“将光学/原子协议直接扩展到 X 射线/核协议被证明是具有挑战性或不可能的，”Kocharovskaya 团队的博士后研究员、参与实验并共同撰写该团队论文的 Xiwen Zhang 博士解释说。“因此，我们在早期的工作中提出了一种新的协议。”