量子網絡取得關鍵性突破：以量子糾纏理論為基礎

這種新型網絡以量子糾纏理論為基礎。由于量子糾纏對能夠擾亂信號的環境干擾高度敏感，因此量子計算機的研發屢屢受挫。但英國蘇塞克斯大學的研究人員認為自己已經找到了解決方法。

北京時間 11 月 8 日消息，據國外媒體報道，一些英國科學家稱自己在實現超快、超安全量子網絡方面取得了關鍵性突破，解決了阻礙該領域發展的一大障礙。

這種新型網絡以量子糾纏理論為基礎。由于量子糾纏對能夠擾亂信號的環境干擾高度敏感，因此量子計算機的研發屢屢受挫。但英國蘇塞克斯大學的研究人員認為，可以用微波技術將設備與外界“隔絕”開來，從而保護設備免受外來干擾。

量子計算機的運算速度可達現有超級計算機的數十億倍。此外，量子計算機還能建立無法被黑客攻破的數字連接、尋找癡呆癥的療法、發明新藥品、研制更高效的化肥等等。 

量子糾纏是指，一對相互糾纏的粒子中的一個若發生某種變化，另一個也會同時發生變化。這種聯系被愛因斯坦稱作“幽靈般的遠距行為”。從理論上來說，量子糾纏幾乎不受距離的限制，這使得量子連接極為安全。利用量子糾纏實現的任何網絡連接一旦受到黑客入侵，數據便會立即被摧毀，并留下清晰的入侵證據。

這里的糾纏是指創造一對“量子比特”，即一個同時占據二進制“1”或“0”兩種狀態的粒子。傳統計算機比特只能要么是1、要么是0，通過特殊的二進制代碼排序存儲數據。而一旦試圖觀察量子比特，量子比特就會立刻坍縮，同時朝兩個方向發射出去。 

蘇塞克斯大學研究團隊希望，量子計算機能夠幫人類解決一部分最為棘手的問題。

溫弗里德·漢辛格教授（Professor Winfried Hensinger）解釋道，量子計算機目前僅可運用于實驗室之內，因為它們對環境“噪聲”極度敏感。

一名蘇塞克斯大學發言人表示：“目前已有的小規模量子計算機只擁有少量量子比特，因此可以在專業實驗室內部的高度受控環境中運行。但也因為量子比特數量太少，這種小型量子計算機的處理能力過低，遠遠達不到解決復雜問題的需求。”

為解決“環境噪聲”的問題，該團隊與帝國理工學院的理論科學家弗洛里安·明特爾特博士（Dr Florian Mintert）進行了合作。他們利用量子物理與微波技術（類似于手機中使用的技術），將新型量子計算機與外界隔絕開來。

蘇塞克斯大學離子量子技術研究組帶頭人、漢辛格教授表示：“取得了這一進展之后，我們離研發出擁有數百萬個量子比特的量子計算機又進了一步。”

“這樣的機器能夠解決目前最快的超級計算機耗時數十億年才能解決的問題，將極大地造福人類。它們也許能幫助我們研發新藥、尋找疾病新療法、為金融業打造強大工具、通過研制更高效化肥造福農業等等。對于量子計算機的巨大潛力，我們的了解才剛剛開始而已。”

該研究團隊正將這一新技術應用到蘇塞克斯大學實驗室正在研發的一款強大的量子計算機樣機上。