工程师实现量子互联网，光纤传输不丢失纠缠状态

快速阅读: 宾夕法尼亚大学工程师利用现有互联网和光纤电缆成功发送量子信号，实现量子互联网初步应用，通过Q-Chip芯片协调传统与量子信号，克服了量子信号传输难题，为量子计算实际应用迈出重要一步。

宾夕法尼亚大学的工程师成功通过现有的互联网连接和光纤电缆发送量子信号，实现了从理论到现实的跨越。研究人员将成果发表在《科学》杂志上，利用现有互联网系统实现了量子互联网的初步应用。

量子信号非常微弱，一旦被测量就会失去其量子纠缠特性，变得无法读取。然而，工程师们设法在同一繁忙的互联网基础设施上传输这些信号，与标准IP信号共存。

这种传输成为可能得益于“Q-Chip”，即宾夕法尼亚大学开发的一种用于协调传统和量子信号的硅芯片。Q-Chip全称为“光子量子经典混合互联网芯片”，可以将标准信号和量子信号打包在一起，成功地通过城市光纤互联网线路传输。该芯片既能发送也能接收这些关联信号，并能自动纠正噪声，而无需测量量子信号。

博士生罗伯特·布罗贝格在接受采访时说：“普通网络通过测量数据来引导其到达最终目的地。而在纯量子网络中，我们不能这样做，因为测量粒子会破坏量子状态。”

为了解决这个问题，Q-Chip将量子信号与基于光的标准互联网信号结合，形成类似列车的组合。标准互联网信号充当路由引擎，而量子信号则像货物一样随行，整个过程中不会被两端的互联网连接测量。这种关系还有助于纠正噪声，发送和接收Q-Chip都知道标准信号应为何种形式，因此可以纠正光信号并推断如何纠正量子信号。

论文的高级作者梁峰表示：“通过展示集成芯片可以在像Verizon这样的商业网络上管理量子信号，并使用与经典互联网相同的协议，我们已经迈出了关键一步，朝着更大规模的实验和实用量子互联网迈进。”

理论上，Q-Chip系统可以在费城的Verizon光纤网络中的任何位置工作，也可以应用于其他城市的互联网基础设施。未来的研究仍需解决长距离重复量子信号的问题，这对于实现城市间或更远距离的量子互联网连接至关重要。

随着量子计算逐渐走向实际应用，这项研究对于使量子信号能够通过现有互联网基础设施传输具有重要意义。尽管量子计算的未来仍充满不确定性，但各国政府和企业都在努力成为第一个实现其实际应用的先驱。

Sunny Grimm 是 Tom’s Hardware 的撰稿人，自 2017 年以来一直在构建和测试电脑，担任该网站的年轻专家。Sunny 涉猎广泛，从 APUs 到 RGB，他掌握了所有最新的科技新闻。

(以上内容均由Ai生成)