量子互聯網技術新突破 科學家實現三點間傳輸

代爾夫特理工大學的研究人員展示其量子計算網絡中的三個節點之一。該網絡使用鏡子、過濾器和激光將電子引導到合成鑽石中。Marieke de Lorijn for QuTech

代爾夫特理工大學一台量子計算機內的鑽石樣本。鑽石表面的金結構可控制量子處理器。 Matteo Pompili for QuTech

從加州的聖他芭芭拉到中國的合肥,科學家們正在開發一種新型計算機,將使今天的機器看起來像玩具。利用量子力學的神秘力量,該技術將在幾分鐘內完成即使是超級計算機數千年也無法完成的任務。

據《紐約時報》報道,量子計算要充分發揮潛力,需要另一項稱為「量子互聯網」技術的突破。這是一種可以在遠程機器之間發送量子信息的計算機網絡。在荷蘭代爾夫特理工大學(Delft),物理學家團隊使用一種稱為量子隱形傳態的技術在三個物理位置間傳送數據。以前,只能做到在兩個位置間傳送。

新實驗表明,科學家可以在越來越多的站點上擴展量子互聯網。「我們現在正在實驗室中構建小型量子網絡。」負責該團隊的代爾夫特物理學家漢森(Ronald Hanson) 說,「但想法是最終建立一個量子互聯網。」

他們的研究論文本周發表在科學雜誌《自然》上,展示了愛因斯坦曾經認為不可能的現象的力量。量子隱形傳態可以在不同地點之間傳輸信息,而無需實際移動它含有的物質。

該技術建基於一個多世紀以來涉及量子力學的研究,深刻地改變數據的傳輸方式,量子隱形傳態不僅在量子計算機之間移動數據,而且沒有人可以攔截。

傳統計算機通過處理信息的「位」來執行計算,每個位包含1或 0。通過利用量子力學的奇怪行為,一個量子位或量子位可以存儲1和0的組合,有點像一個旋轉的硬幣,最終可能出現正面或反面。這意味著兩個量子位可以同時保存四個值,三個量子位可以保存8個。隨著量子比特數量的增長,量子計算機的功能將呈指數級增長。

研究人員相信,這些設備有朝一日可以加速新藥研發,推動人工智能的進步,迅速破解保護對國家安全至關重要的計算機的加密技術。全球的政府、學術實驗室、初創企業和科技巨頭正在花費數十億元來探索這項技術。

科技-三藩市版