本帖最后由 阎立诚 于 2016-3-30 13:46 编辑
潘建伟中国科技大学教授
全球量子网络即将成为现实
2012年，世界各国研究人员组成的团队成功将一量子比特（quantum bit）从拉帕尔瓦(La palma)传输到特納利夫岛（Tenerife），创造了量子传输之最143千米，打破了由中国保持的97千米的记录。143千米这个数字十分不寻常，因为它已经接近了近地轨道卫星与地面之间的距离。也就是就是说如果量子数据传输距离能够达到这个标准，那么从理论上说我们就可以应用近地卫星建立起一套量子网络。 量子通信并不是所谓“瞬间移动”但是概念也很相近。量子网络应用的原理是量子纠缠（quantum entanglement）。 量子纠缠描述了这样一个现象，两个彼此纠缠微观粒子无论距离多远，一个在太阳系，另一个在几十万光年外的未知星云系，只要两个粒子彼此处于量子纠缠，则通过改变一个粒子的量子状态，就可以使另外一个粒子状态也发生改变（有点类似于心灵感应）。一个粒子可以传递有限信息，而亿万个粒子联手，就形成了量子网络。之前该领域面临最大的问题是如何保持脆弱的量子粒子的完好性，甚至我们只要“看”它一眼（当然是看不到它），光子就有可能将其破坏。研究人员此番在拉帕尔瓦将一些纠缠态的光子有了变化，特納利夫岛上的纠缠光子就会“立刻响应”这种传递没有任何延迟，响应的速度甚至超过光速，但这种传递本质上是量子状态的传递，而非实际物质的传递。 量子网络有何用途呢？从小的角度看，由量子理论我们可以知道，没有人可以对量子纠缠进行监控，因此人们可以通过网络建立起一套无法被破译的“安全密锁系统”，相信会受到各国政府的热烈欢迎。从长远角度看，量子网络可以架构出一个由量子计算机构成的因特网主干，从理论上来说，每台链接到量子网络的量子计算机和量子芯片都可以通过光子“立即”与彼此建立连接。 最近央视新闻报道：世界第一条量子信息保密干线——京沪量子保密干线在我国正式开工。同时美国一条600公里长的保密干线也通过了立项。如果把实现量子通信作为一场长跑竞赛，中国已经成为“第一方阵”的选手。如何保持领先是中国科学家未来时刻面对的挑战！ 以上是我在两年前写的一篇关于量子网络的文章，去年潘建伟的工作已经获得国家自然科学一等奖，我国量子卫星已经发射入太空。看来中国科技大学“微尺度国家实验室已成为越烧越红的创新熔炉”。但对量子网络许多人依旧知之不多。前几天我在老人茶座里转载了“观察者网”一篇文章——“多光子纠缠及干涉度量”。因为只作为科普向大家推荐，今天再次推荐“量子网络”似乎和电脑手机有点关系,所以就放在这个专题里。呼吁大家关心国家科技的发展！ | 
发表于 2016-3-30 07:20
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