《Nature》雜誌報道[1],一個研究小組將三個量子設備相連接,創造了量子互聯網[2]。研究人員表示,此舉相當於爲未來的量子互聯網道路披荊斬棘,鋪平道路。
而量子互聯網是超級保密通信的基石,並將爲人類帶來一系列科學應用。例如新型引力波傳感器,和超高分辨率望遠鏡等。
東京慶應義塾大學的量子網絡工程師Rodney Van Meter表示,儘管量子互聯網還不具備實際應用所需的性能,但這一研究展示了實現量子互聯網的一個關鍵技術——使量子互聯網可以遠距離連接節點。
在最新的研究中,荷蘭代爾夫特理工大學(TU Delft)的物理學家們將三個設備連接在一起,其中任意兩個設備最終都會產生相互糾纏的量子比特。
他們還把這三臺設備中的量子比特放置於三路糾纏態(three-way entangled state)中,這種糾纏態可以讓三個用戶共享祕密信息。
其中,每個設備都將量子信息存儲在一個人造金剛石晶體中,此金剛石中的氮原子取代了其中一個碳原子,研究人員刺激氮量子比特發射一個光子,該光子將自動糾纏爲原子狀態。
然後,研究人員們將光子引入到光纖中,並將其傳送到另一個設備上,從而建立遠程量子比特之間的糾纏。
研究團隊能夠在節點中存儲信息,這一技術稱之爲糾纏交換(entanglement swapping),此技術對未來的量子互聯網來說,就像是當前的路由器之於互聯網一樣重要。
而量子網絡之所以這麼難創建,是因爲在量子世界中,基本粒子和原子可以處於疊加態,即多個同時存在的狀態,且可以與其他粒子糾纏在一起。
這使得量子計算機擁有巨大的計算能力,但也更容易受到噪聲和誤差的影響。
量子互聯網“路由器”的出現,在量子互聯網發展道路上成爲關鍵節點,前路漫漫,但可期。
參考鏈接:
[1]https://www.nature.com/articles/d41586-021-00420-5
[2]https://arxiv.org/abs/2102.04471
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