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來(lái)源：參考消息網(wǎng) 英國《新科學(xué)家》周刊網(wǎng)站4月11日刊發(fā)題為《紐約城打造黑客無(wú)法攻破的量子互聯(lián)網(wǎng)》的文章，作者是卡爾梅拉·帕達維奇-卡拉漢，文章摘編如下： 在喧鬧的紐約街道下方，研究人員通過(guò)常規光纖環(huán)路發(fā)送糾纏光子——這是打造黑客無(wú)法攻破的量子互聯(lián)網(wǎng)的起點(diǎn)。 在紐約市布魯克林區一間可以俯瞰一家老造船廠(chǎng)的辦公室里，我得知，我來(lái)這里的路上可能從一些糾纏光子的上方走過(guò)。 從前一天晚上開(kāi)始，美國Qunnect公司的研究人員就一直在通過(guò)紐約地下一條長(cháng)34公里的光纖環(huán)路發(fā)送光粒子（即光子）。他們使用的方法保留了量子特殊的糾纏屬性，這使得他們最終能把這條光纖環(huán)路用作量子互聯(lián)網(wǎng)的起點(diǎn)。 在量子互聯(lián)網(wǎng)中，各種設備通過(guò)交換光子等量子進(jìn)行通信，這些量子同時(shí)將大量復雜信息進(jìn)行編碼。這一編碼過(guò)程與電子信號在我們的計算機和手機之間傳遞信息的方式有著(zhù)本質(zhì)的不同，因為它利用了非量子物體不具備的特性。量子網(wǎng)絡(luò )最大的前景是，它們將比任何現有網(wǎng)絡(luò )更安全地傳遞信息，使我們在網(wǎng)上分享的信息幾乎無(wú)法被破解。 這種安全性的關(guān)鍵要素是量子糾纏。對于兩個(gè)糾纏的粒子而言，如果一個(gè)被篡改，另一個(gè)會(huì )瞬間改變其屬性。這會(huì )提醒用戶(hù)，他們的通信內容已經(jīng)泄露。 在打造這一測試網(wǎng)絡(luò )時(shí)，Qunnect公司的研究人員不得不建造一種名為“糾纏源”、能生成糾纏光子的設備。它利用了被精心校準的激光擊中時(shí)會(huì )釋放糾纏光子的銣原子。這種設備的大小與鞋盒差不多，在室溫下工作，可以接入現有的光纖網(wǎng)絡(luò )。 Qunnect公司首席科學(xué)官邁赫迪·納馬齊說(shuō)，這種設備產(chǎn)生的一對對糾纏光子的數量以及它們糾纏的可靠程度都是前所未有的——是過(guò)去其他基于原子的設備實(shí)現速率的100倍。 在我看到Qunnect公司的“糾纏源”時(shí)，實(shí)驗已經(jīng)持續了12個(gè)多小時(shí)。每生成一對糾纏光子，研究人員便將其中一個(gè)光子保存在實(shí)驗室中，將另一個(gè)光子發(fā)送至光纖環(huán)路。每秒有數以萬(wàn)計的光子沿光纖環(huán)路轉一圈。 其他量子網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)存在。中國合肥的一個(gè)網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)連接了不少臺量子設備。英國布里斯托爾、美國田納西州查塔努加和伊利諾伊州芝加哥等地也建立了規模較小的量子網(wǎng)絡(luò )。此外，還有人計劃在歐洲最大海港荷蘭鹿特丹建設一個(gè)量子網(wǎng)絡(luò )。 然而，這些網(wǎng)絡(luò )并不能輕易接入現有的基礎設施。它們不利用銣原子，而是利用被激光擊中后會(huì )釋放糾纏光子的晶體。這種方法的好處是，你可以得到更多光子，這樣就可以傳輸更多信息，但所產(chǎn)生的光子與目前光纖網(wǎng)絡(luò )所使用的波長(cháng)不符。 Qunnect公司首席執行官諾埃爾·戈達德說(shuō)，該團隊的長(cháng)期目標是，始終保持這一設置，并不斷添加其他設備，比如存儲信息的量子存儲設備，而不去干擾紐約現有的光纖。她說(shuō)：“畢竟，全世界不會(huì )鋪設全新的光纖網(wǎng)絡(luò )來(lái)與量子互聯(lián)網(wǎng)配套�！� 現在，研究人員正在研究在其設置中增加另一條光纖環(huán)路和“糾纏源”。這樣一來(lái)，他們將更接近于建成量子互聯(lián)網(wǎng)。在量子互聯(lián)網(wǎng)中，將有多個(gè)量子電信中心，每個(gè)中心都有自己的“糾纏源”，用戶(hù)也將有不止一個(gè)選擇來(lái)把糾纏光子傳遞給它們。 戈達德說(shuō)，很難預測此類(lèi)光子未來(lái)的每一個(gè)用途，但Qunnect公司希望將其提供給金融和研究機構，例如，需要確保通信安全或擁有量子計算機的機構。 |
