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來(lái)源：參考消息網(wǎng) 英國(guó)《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(dá)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(guī)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(qū)一間可以俯瞰一家老造船廠的辦公室里，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(guó)Qunnect公司的研究人員就一直在通過(guò)紐約地下一條長(zhǎng)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(shè)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(fù)雜信息進(jìn)行編碼。這一編碼過(guò)程與電子信號(hào)在我們的計(jì)算機(jī)和手機(jī)之間傳遞信息的方式有著本質(zhì)的不同，因?yàn)樗昧朔橇孔游矬w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(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)更安全地傳遞信息，使我們?cè)诰W(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(duì)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，他們的通信內(nèi)容已經(jīng)泄露。 在打造這一測(cè)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(shè)備。它利用了被精心校準(zhǔn)的激光擊中時(shí)會(huì)釋放糾纏光子的銣原子。這種設(shè)備的大小與鞋盒差不多，在室溫下工作，可以接入現(xiàn)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(shè)備產(chǎn)生的一對(duì)對(duì)糾纏光子的數(shù)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(shè)備實(shí)現(xiàn)速率的100倍。 在我看到Qunnect公司的“糾纏源”時(shí)，實(shí)驗(yàn)已經(jīng)持續(xù)了12個(gè)多小時(shí)。每生成一對(duì)糾纏光子，研究人員便將其中一個(gè)光子保存在實(shí)驗(yàn)室中，將另一個(gè)光子發(fā)送至光纖環(huán)路。每秒有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的光子沿光纖環(huán)路轉(zhuǎn)一圈。 其他量子網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)存在。中國(guó)合肥的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)連接了不少臺(tái)量子設(shè)備。英國(guó)布里斯托爾、美國(guó)田納西州查塔努加和伊利諾伊州芝加哥等地也建立了規(guī)模較小的量子網(wǎng)絡(luò)。此外，還有人計(jì)劃在歐洲最大海港荷蘭鹿特丹建設(shè)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(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)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(zhǎng)不符。 Qunnect公司首席執(zhí)行官諾埃爾·戈達(dá)德說(shuō)，該團(tuán)隊(duì)的長(zhǎng)期目標(biāo)是，始終保持這一設(shè)置，并不斷添加其他設(shè)備，比如存儲(chǔ)信息的量子存儲(chǔ)設(shè)備，而不去干擾紐約現(xiàn)有的光纖。她說(shuō)：“畢竟，全世界不會(huì)鋪設(shè)全新的光纖網(wǎng)絡(luò)來(lái)與量子互聯(lián)網(wǎng)配套�！� 現(xiàn)在，研究人員正在研究在其設(shè)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”，用戶也將有不止一個(gè)選擇來(lái)把糾纏光子傳遞給它們。 戈達(dá)德說(shuō)，很難預(yù)測(cè)此類光子未來(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(jī)構(gòu)，例如，需要確保通信安全或擁有量子計(jì)算機(jī)的機(jī)構(gòu)。 |
