量子估算，如同传统估算一样，须要一种方式来储存它使用和处理的信息。在您如今使用的计算机上，信息，无论是您的狗的相片、关于同学生日的提醒，还是您在浏览器地址栏中输入的词组，都必须储存在某个地方。量子估算作为一个新领域，仍在研究在那里以及怎样储存量子信息。
在发表在《自然化学学》杂志上的一篇论文中，电气工程和应用数学学助理院长展示了他的实验室开发的一种新方式，该方式可以有效地将电量子态转化为声音，反之亦然。这种类型的转换可能容许储存由未来量子计算机打算的量子信息，这种量子计算机可能由电路制成。
这些方式借助了所谓的声子，相当于称为光子的光粒子的声音。（请记住，在量子热学中，所有波都是粒子，反之亦然）。该实验研究了用于储存量子信息的声子，由于建立可以储存这种机械波的大型设备相对容易。
要了解声波怎么储存信息，请想像一个非常回声的卧室。如今量子通讯储存，假定你须要记住你晚上的购物清单，所以你打开那种卧室的门，高呼“鸡蛋，培根和果汁！”然后关上门。一个小时后，到了去杂货店的时侯，你打开门，把头探进去，看到你自己的声音还在回荡，“鸡蛋、培根和果汁！”您刚才使用声波来储存信息。
其实，在现实世界中，这样的回声不会持续很长时间，你的声音最终可能会失真，以至于你没法再分辨你自己的话，更不用说使用整个屋子来储存一点数据将是荒唐的。研究小组的解决方案是一个由柔性板组成的微型装置，这种柔性板被极高频的声波震动。当电荷被放置在这种板上时，它们才能与携带量子信息的联通号互相作用。这容许将信息通过管线传输到设备中进行储存，并通过管线传输到设备以供之后使用-这与你在本故事上面喊的卧室的门没有哪些不同。
依据的说法，先前的研究早已调查了一种称为压电的特殊类型的材料，作为在量子应用上将机械能转换为电能的手段。
“然而，这种材料常常会引起电波和声波的能量损失，而耗损是量子世界的一大杀手，”说。相比之下，和他的团队开发的新方式独立于特定材料的性质，使其与基于微波的已完善的量子元件兼容。
对于从事量子应用的研究人员来说，创建具有小占地面积的有效储存设备是另一个实际挑战，小组的研究生量子通讯储存，该论文的主要作者Alkim说。
“然而，我们的方式才能将来自电路的量子信息储存时间比其他紧凑型机械设备长两个数目级，”他补充道。
该研究的共同作者包括柴塔利·乔希和韩·赵，她们都是电气工程和应用数学学的博士后学者;彼得·戴（PeterDay）和亨利·勒杜克（HenryLeDuc）是加洲理工大学为NASA管理的喷气助推实验室的科学家。
更多信息：Alkim等人，长寿命声子的量子机电插口，自然数学学（2023）。DOI：10.1038/-023-02080-w.
刊物信息：《自然数学学》