5 月 27 日音讯，荷兰代尔夫特理工大学 (Delft University of Technology) 的物理学家最近使用量子隐形传态技能在三个处于不同物理方位的节点之间实现量子信息传输，离打造出“量子互联网”又近了一步。
科学家一般只能用量子隐形传态技能点对点完结量子信息传输。这项试验标明，科学家可以将一个量子网络延伸到越来越多的点。“咱们现在正在试验室里构建小型量子网络，”负责研讨团队的荷兰代尔夫特大学物理学家罗纳德・汉森 (Ronald Hanson) 说。“但咱们的想法是终究建立起一个量子互联网。”
目前世界各地的科学家都在研制量子核算机，其可以在几分钟内完结超级核算机甚至需求数千年运算才干完结的使命。2019 年秋季，谷歌推出一台试验性量子核算机，标明这种研讨是可行的。
但如果没有另一项技能突破，量子核算机将无法发挥潜力。科学家需求建立起量子互联网，让不同方位的量子核算机可以彼此传输量子信息。
荷兰物理学家的最新研讨论文于本周宣告在科学杂志《自然》上，展示了量子隐形传态的力气。阿尔伯特・爱因斯坦 (Albert Einstein) 曾将其称之为“鬼魂般的远间隔作用”。
这项技能可以深刻改动人类在不同地点传输数据的办法。量子隐形传态依托量子力学原理，不只可以在量子核算机之间实现数据传输，而且还无法阻拦。
“这不只意味着量子核算机可以在不知道问题是什么的情况下解决问题，”因斯布鲁克大学试验物理研讨所研讨员特蕾西・埃莉诺瑟普 (Tracy Eleanor Northup) 说，她也在探究量子隐形传态。“现在不是这样。谷歌知道你在它的服务器上运行什么。”
传统核算机通过处理“比特”信息来履行核算，每个比特要么是 1，要么是 0。而量子核算机中的量子比特可以存储 0 和 1 的叠加态，这意味着两个量子比特可以一起代表 4 个值，三个量子比特可以代表 8 个值，四个可以代表 16 个值。随着量子比特数量的增加，量子核算机的功能会呈指数级增加。
研讨人员以为，有朝一日量子核算机可能会加快新药研制，推动人工智能的前进，并迅速推翻现有的加密技能。在全球范围内，各个机构都在投入巨额资金探究这项技能。
2019 年，谷歌宣告其机器已经到达科学家所谓的“量子超越性”，这意味着其可以履行传统核算机无法完结的试验使命。但大多数专家以为，量子核算机真实派上用处至少还需求几年时刻。
部分挑战在于，如果人们从量子比特中直接读取信息，量子比特就会出现开裂或“退相干”，终究导致量子比特由相干叠加态退化为混合态或单一态。但是，科学家方案通过把许多量子比特串在一起，并开发防止退相干的办法，来制造出既强大又实用的机器。
最理想的情况是，这些量子核算机连接到网络中，节点之间可以恣意发送信息，就像谷歌和亚马逊当前所提供的云核算服务一样。
但网络也有自身问题。部分原因是退相干导致人们不能简单通过传统网络复制和发送量子信息。量子隐形传态则提供了一种解决方案。
虽然量子隐形传态技能不能将物体从一个当地移动到另一个当地，但它可以使用量子羁绊特性来传输信息，也便是一个量子体系状况的改变会瞬间影响其他方位量子体系的状况。
埃莉诺瑟普说：“在羁绊之后，你就不能再单独描绘单一节点的状况了。”“从根本上说，现在双方处于一个体系。”
这些羁绊体系可以是电子、光子或其他物体。荷兰的汉森博士以及团队使用人造金刚石中的氮-空位中心 (Nitrogen-Vacancy center) 来实现量子羁绊。
研讨团队打造了三个量子体系，别离命名为爱丽丝、鲍勃和查理，并将它们用光纤直接连接起来。然后，科学家们可以通过在这些体系之间发送单独光子来实现不同体系的量子羁绊。
首先，研讨人员将爱丽丝和鲍勃的两个电子羁绊在一起。事实上，这些电子的自旋状况相同，因而能在一个一起的量子态中结合或羁绊在一起，每个电子都存储着相同的信息：0 和 1 的叠加态。
然后，研讨人员可以将这个量子态转移到另一个量子比特，也便是鲍勃体系人造金刚石中的碳原子核上。这样做可以开释鲍勃体系中的电子，然后再将其与查理体系的另一个电子羁绊在一起。
通过对鲍勃体系中的电子和碳原子核进行特定的量子核算，研讨人员就可以将爱丽丝和鲍勃羁绊在一起，并将鲍勃和查理羁绊在一起。
成果便是爱丽丝与查理羁绊在一起，这使得数据可以在所有三个节点之间传送。
当数据以这种办法传输时，不受传输间隔影响，也不会丢掉。“信息可以从网络的一个节点输入，然后出现在另一侧，”汉森说。
这些信息也无法被阻拦。以量子隐形传态技能为根底的未来量子互联网可能会提供一种理论上无法破解的新型加密技能。
需求清楚的是，试验中不同节点之间相距只要大约不到 20 米。但之前的试验标明，量子体系可以在更长的间隔上实现羁绊。
人们希望，经过数年的研讨，量子隐形传态将可以在远间隔上可行。“咱们现在正试图在试验室之外做这件事，”汉森说。
