快速阅读: 据多方确认，美国弗吉尼亚理工大学团队提出基于量子纠缠的eQMARL通信框架，利用量子比特的同步特性提升通信安全与稳定性，有望应用于灾害应急等信号受限场景，并为未来量子-经典混合系统奠定基础。
近日，美国弗吉尼亚理工大学博士生亚历山大·德里厄及其导师瓦利德·萨阿德教授提出一种基于量子纠缠的新型通信框架，有望突破传统无线通信在安全性和连接稳定性方面的限制。
该研究团队隶属于设在亚历山大市的先进计算研究所。他们开发的eQMARL（纠缠量子多智能体强化学习）框架，利用量子比特对之间的纠缠特性，在无需依赖互联网或无线信号的情况下实现信息交互。实验表明，该方法在性能上显著优于经典计算及非纠缠量子基准模型。相关成果已发布于arXiv预印本平台。
研究人员指出，量子纠缠使两个或多个实体能通过物理空间中原子间的内在关联传递状态变化，从而规避传统通信中数据被截获的风险。这一技术在灾害应急场景中具有重要应用前景，例如在野火扑救等无线信号易中断的环境中，可提升无人机群协同效率。
萨阿德表示，当前人工智能与通信系统的发展受限于经典计算范式，而量子特性如纠缠，为构建超越经典极限的学习与通信架构提供了新路径。其团队致力于推动量子与经典技术的协同设计，形成统一高效的混合系统。
德里厄强调，此项研究并非仅加速现有算法，而是探索智能手机等传统设备无法实现的“真正量子优势”。尽管实际部署尚需10至15年，但随着理论与实验进展加快，量子通信在医疗数据共享、应急响应等领域的潜力正逐步显现。
该技术基于已被充分验证的量子物理原理，其信息解码方式与现有经典系统并无本质差异。科研人员将光子类比为微小的旋转球体：通过使一个光子靠近另一个，可改变其自旋状态，从而将信息编码至两个光子中，使其进入“同步”状态，即实现量子纠缠。一旦纠缠形成，无论两者相隔多远——从同一集群两端到银河系对侧——对其中一个的任何操作都会即时作用于另一个。今年早些时候，国际空间站已成功开展相关实验验证。
随着量子计算机体积不断缩小，从占据整个房间发展到可置于餐巾大小的设备，其应用前景呈指数级扩展。无论“量子优越性”突破发生在下周还是未来十年，德里厄与萨阿德所奠定的基础均可能广泛应用于联邦学习、数据安全、数据代表性提升、人工智能模型压缩及低能耗AI等领域。
德里厄表示：“我们实际上编写了一本操作指南，证明在纠缠态下确实能完成经典系统无法实现的纯量子任务。”相关成果已以《eQMARL：基于量子信道的纠缠量子多智能体强化学习用于分布式协作》为题发布于arXiv预印本平台（2024年），由弗吉尼亚理工大学提供。
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引用自：Phys.org网站
