可行的量子互聯(lián)網(wǎng)(一種通過糾纏在遠(yuǎn)距離共享量子位中存儲的信息的網(wǎng)絡(luò))將改變數(shù)據(jù)存儲，精確感測和計算的領(lǐng)域，從而開創(chuàng)通信的新時代。

本月，費米國家加速器實驗室(一家隸屬于芝加哥大學(xué)的能源部國家實驗室)的科學(xué)家以及五個機構(gòu)的合作伙伴朝著實現(xiàn)量子互聯(lián)網(wǎng)的方向邁出了重要一步。

在PRX Quantum上發(fā)表的一篇論文中，該團隊首次展示了由保真度大于90%的光子(光粒子)構(gòu)成的量子比特的持續(xù)，遠(yuǎn)距離傳送的演示。

使用最先進的單光子探測器和現(xiàn)成的設(shè)備，將這些量子比特通過27英里(44公里)長的光纖網(wǎng)絡(luò)傳送。

費米實驗室量子科學(xué)計劃負(fù)責(zé)人，論文的共同作者之一，費米實驗室的科學(xué)家帕納吉奧蒂斯·斯潘佐祖里斯說：“我們對這些結(jié)果感到很興奮。” “這是建立一種技術(shù)的關(guān)鍵成就，它將重新定義我們進行全球交流的方式。”

這項成就是在能源部在芝加哥大學(xué)的一次新聞發(fā)布會上公布了其國家量子互聯(lián)網(wǎng)的藍(lán)圖之后的僅僅幾個月。

鏈接粒子

量子隱形傳態(tài)是量子態(tài)從一個位置到另一位置的“無形”轉(zhuǎn)移。量子位的量子隱形傳態(tài)是使用量子糾纏實現(xiàn)的，其中兩個或更多個粒子彼此密不可分。如果兩個單獨的位置之間共享一個糾纏的粒子對，無論它們之間的距離如何，編碼信息都會被傳送。

聯(lián)合團隊-Fermilab，AT&T，加州理工學(xué)院，哈佛大學(xué)，NASA噴氣推進實驗室和卡爾加里大學(xué)的研究人員-成功地將量子比特傳送到兩個系統(tǒng)上：Caltech Quantum Network和Fermilab Quantum Network。這些系統(tǒng)是由Caltech在智能量子網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)或IN-Q-NET上的公私合營研究計劃設(shè)計，建造，調(diào)試和部署的。

加州理工學(xué)院商學(xué)院物理系教授，IN-Q-NET研究計劃主任Maria Spiropulu說：“我們?yōu)樵诳沙掷m(xù)，高性能和可擴展的量子隱形傳態(tài)系統(tǒng)方面實現(xiàn)這一里程碑感到非常自豪。” 。“隨著系統(tǒng)升級，我們預(yù)期將在2021年第二季度完成，結(jié)果將得到進一步改善。”

具有近乎自主的數(shù)據(jù)處理功能的Caltech和Fermilab網(wǎng)絡(luò)都與現(xiàn)有的電信基礎(chǔ)設(shè)施以及新興的量子處理和存儲設(shè)備兼容。研究人員正在使用它們來提高保真度和糾纏分布的速率，重點是復(fù)雜的量子通信協(xié)議和基礎(chǔ)科學(xué)。

斯彭佐里斯說：“通過這次演示，我們將開始為芝加哥地區(qū)的都市量子網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)打下基礎(chǔ)。”

費城實驗室與阿貢國家實驗室，加州理工學(xué)院，西北大學(xué)以及行業(yè)合作伙伴合作設(shè)計了芝加哥網(wǎng)絡(luò)，稱為伊利諾伊州快速量子網(wǎng)絡(luò)。

Fermilab研究副總監(jiān)Joe Lykken說：“這項壯舉證明了跨學(xué)科和機構(gòu)合作的成功，這推動了我們在科學(xué)領(lǐng)域取得的成就。” “我贊揚IN-Q-NET團隊以及我們在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的合作伙伴在量子隱形傳態(tài)方面的首創(chuàng)成就。