量子存储对于保存和控制信息的转移具有重要的意义。直到最近，量子安全直接通信协议还是采用光纤延迟的手段来代替量子存储，然而在未来的应用中，比如通过量子安全网络进行长距离的量子通讯，必须采用量子存储。

近日，中国科学家首次实验验证了结合量子存储的量子安全直接通信协议。中科大和南京邮电大学的张伟等研究者，在近期的《物理学评论快报》（PRL）上刊发了他们的实验结果。

图丨基于量子存储的量子安全直接通信实验装置

量子安全直接通信是量子通信诸多方法中的一种，它可以在量子信道中直接传输保密信息。不同于其他的量子通信方法，量子安全直接通信不需要通信双方事先共享密钥。与其它种类的量子通信相同，量子安全直接通信也是依赖于量子力学的一些基本原理，如测不准原理和量子态不可复制理论。

如同文章作者解释的那样，量子存储在量子安全直接通信中是非常必要的，它可以在未来的量子网络中控制信息的转移。然而，在实验中实现量子存储与量子安全直接通信则是很有挑战的，因为它需要存储纠缠光子，并在各个记忆之间建立纠缠。

在他们的实验中，研究者证明了量子安全直接通信协议的大部分核心内容，包括纠缠的产生，信道的安全性和纠缠光子的分发、储存和编码。由于最优化解码纠缠光子技术难度较大（要求区分四个量子态），研究人员使用了另外的一种较为简单的解码方式实现。

未来，研究者希望可以在100公里光纤或是更长的自由空间距离上，验证量子安全直接通信，正如同近期在此距离上实现的量子密钥分发，量子隐形传态和纠缠分发一样。这一目标的实现将为未来实现基于卫星的长距离和全球化量子安全直接通信奠定基础。