量子互聯網關鍵連接首次實現

4月22日，PHYS.ORG的一則報道揭示了量子互聯網發展的重大突破。英國與德國的研究團隊成功實現了量子信息的制作、存儲與檢索，這一進展對于量子網絡的構建和推動分布式計算、安全通信等領域的發展具有重大意義。

在量子信息的傳輸過程中，長距離傳輸中的信息丟失問題一直是科學家們面臨的難題。為了解決這一問題，研究團隊創新性地提出了將網絡劃分為多個小單元，并通過共享量子態將它們緊密相連。然而，要實現這一設想，關鍵在于確保量子存儲設備與量子信息生成設備之間的有效“交互”。令人振奮的是，英德兩國的科研團隊成功打造了一個系統，成功地將這兩個核心組件緊密相連，并通過常規光纖實現了量子數據的傳輸。這一重大成果已在《科學進展》雜志上發表，引起了業界的極大關注。

在常規的電信系統中，信息在長距離傳輸時往往會出現丟失。為了解決這一問題，電信系統通常會在固定點設置“中繼器”，用于讀取并重新放大信息，以確保信息的完整傳輸。然而，這種經典的中繼器卻無法應用于量子信息的傳輸。因為任何嘗試讀取和復制量子信息的行為都會破壞其完整性。盡管這在一定程度上增強了量子信息的安全性——任何嘗試竊聽量子連接的行為都會破壞信息并觸發警報，但同時也為量子信息的傳輸帶來了巨大挑戰。

為了克服這一挑戰，并充分發揮量子信息的優勢，研究人員提出了以糾纏光子的形式共享量子信息。在量子網絡中，實現長距離的糾纏共享需要兩種關鍵設備：一種是用于產生糾纏光子的設備，另一種是用于存儲并允許后續檢索的設備。

這個新創建的系統中，兩個設備采用了相同的波長，實現了無縫連接。量子點負責產生光子，并將其傳遞給量子存儲系統。這些光子隨后被存儲在銣原子云中，確保了信息的穩定存儲。更為令人振奮的是，通過激光可以輕松地“激活”和“關閉”存儲器，按需存儲和釋放光子。值得一提的是，這兩個設備的波長與當前電信網絡使用的波長相匹配，意味著它們可以通過日?；ヂ摼W中常見的常規光纖電纜進行傳輸，為量子信息的實際應用鋪平了道路。

英國倫敦帝國理工學院的物理系博士莎拉·托馬斯表示，將這兩個關鍵設備成功連接在一起，是實現量子網絡的關鍵一步。德國斯圖加特大學的盧卡斯·瓦格納也指出，實現遠程位置甚至量子計算機之間的連接，是未來量子網絡的核心任務。

這項研究不僅展現了量子互聯網發展的巨大潛力，也為未來的分布式計算和安全通信提供了全新的可能性。

審核編輯：黃飛