瞬間通信：量子網(wǎng)絡(luò)即將成為現(xiàn)實(shí)？

“延遲”這貨一直是我們?cè)?strong>通信過程中最不愿意碰到的東西之一，有什么解決它的辦法呢？可以實(shí)現(xiàn)瞬間傳輸?shù)?strong>量子網(wǎng)絡(luò)為我們提供了一條途徑。最近由世界各國(guó)科學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了新的量子數(shù)據(jù)傳輸記錄，讓構(gòu)建全球量子網(wǎng)絡(luò)成為了可能。由世界各國(guó)研究人員組成的團(tuán)隊(duì)成功將一量子比特(quantum bit)從拉帕爾瓦(La Palma)傳輸?shù)教丶{利夫島(Tenerife)，創(chuàng)造了量子數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x之最：143千米，打破了之前由中國(guó)保持的97千米的記錄。

143千米這個(gè)數(shù)字十分地不尋常，因?yàn)樗呀?jīng)接近了近地軌道衛(wèi)星與地面之間的距離。也就是說，如果量子數(shù)據(jù)的傳輸距離能夠達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，那么從理論上說我們就可以應(yīng)用近地軌道衛(wèi)星建立起一套量子網(wǎng)絡(luò)。

果殼網(wǎng)分析指出，量子通信并不是所謂“瞬間移動(dòng)”，但是其概念也很相近。量子網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的原理是量子糾纏(quantum entanglement)。量子糾纏描述了這樣一個(gè)現(xiàn)象：兩個(gè)彼此處于量子糾纏微觀粒子無論距離多遠(yuǎn)，即使一個(gè)在太陽系另一個(gè)在幾十萬光年外的位置星云，只要這兩個(gè)粒子彼此處于量子糾纏，則通過改變一個(gè)粒子的量子狀態(tài)，就可以使另一個(gè)粒子狀態(tài)也發(fā)生改變。一個(gè)粒子可以傳遞有限的信息，而億萬個(gè)粒子聯(lián)手，就形成了量子網(wǎng)絡(luò)。

該領(lǐng)域之前面臨的最大問題是如何保持脆弱的量子粒子的完好性，甚至只要我們看它一眼(當(dāng)然你什么也看不到)，光子就有可能將其破壞。

研究人員此番在拉帕爾瓦將一些糾纏態(tài)量子中的一個(gè)通過高能量激光成功發(fā)射到特納利夫島。這樣一來，一旦位于拉帕爾瓦的糾纏態(tài)量子有了變化，特納利夫島上的糾纏態(tài)量子都會(huì)“立刻響應(yīng)”，這種信息傳遞沒有任何的延遲。

量子網(wǎng)絡(luò)有何用途呢？從大角度來看，如果人類能夠成功建立起量子網(wǎng)絡(luò)，那么這里面就不會(huì)有任何的延遲。通過量子網(wǎng)絡(luò)相互連接的量子計(jì)算機(jī)和量子服務(wù)器將應(yīng)用量子糾纏實(shí)現(xiàn)無縫通訊。從小的角度看，通過量子網(wǎng)絡(luò)可以建立起一套無法被破譯的安全系統(tǒng)，這將受到各國(guó)政府的熱烈歡迎。

研究人員下一步的工作重點(diǎn)是發(fā)射一個(gè)能夠收發(fā)量子的近地軌道衛(wèi)星，這并不是件容易的事，所以我們可能還得等上幾年(或者幾十年)。不過這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展速度已經(jīng)超乎了我們的想象。就在兩年前，量子數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x記錄還是中國(guó)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造的16千米，今年年初這個(gè)數(shù)據(jù)就被他們刷新至97千米，現(xiàn)在我們已經(jīng)能夠達(dá)到143千米了。誰知道呢，說不定我們?cè)谟猩昃湍芸吹?ldquo;網(wǎng)絡(luò)延遲”這兩個(gè)字的消亡，甚至與外星人實(shí)現(xiàn)通話了。