" class="wp-auto-featured-image wp-post-image" alt="量子隐形传态首次通过互联网实现" decoding="async" loading="lazy" srcset=" 1000w, 768w" sizes="auto, (max-width: 1000px) 100vw, 1000px" />
2024年，研究人员成功在大量互联网流量环境下，通过超过30公里（约18英里）的光纤实现了光量子态的量子隐形传态——这是一项曾被认为不可能的工程壮举。美国研究团队的这项成果虽无法帮你瞬间传送到工作地点以避开早高峰，也不能加快你喜爱的猫咪视频下载速度，但它标志着利用现有基础设施传输量子态的能力取得了里程碑式进展，为构建量子互联计算网络、增强加密技术或开发新型传感方法铺平了道路。该研究负责人、美国西北大学计算工程师普雷姆·库马尔表示：“这极其令人兴奋，因为此前无人认为这是可行的">2024年，研究人员成功在大量互联网流量环境下，通过超过30公里（约18英里）的光纤实现了光量子态的量子隐形传态——这是一项曾被认为不可能的工程壮举。美国研究团队的这项成果虽无法帮你瞬间传送到工作地点以避开早高峰，也不能加快你喜爱的猫咪视频下载速度，但它标志着利用现有基础设施传输量子态的能力取得了里程碑式进展，为构建量子互联计算网络、增强加密技术或开发新型传感方法铺平了道路。该研究负责人、美国西北大学计算工程师普雷姆·库马尔表示：“这极其令人兴奋，因为此前无人认为这是可行的。”
库马尔补充道：“我们的工作展示了下一代量子与经典网络共享统一光纤基础设施的路径，从根本上为推动量子通信迈向更高水平打开了大门。”量子隐形传态与《星际迷航》中瞬间传送乘客的系统有表面相似性，但原理不同：它提取某一位置物体的量子态，通过精确“销毁”该状态，将相同的可能性分布施加到另一位置的同类物体上。尽管对两个物体的测量会瞬间锁定其状态，但实现它们量子身份的纠缠仍需在空间两点间发送单波信息。
任何物体的量子态都是模糊的可能性叠加，若不加以保护，极易因电磁辐射或粒子热运动导致退相干，就像春雨中的棉花糖般迅速“融化”为确定现实。在计算机内部屏蔽量子态相对容易，但让单个光子穿过充斥着银行交易、猫咪视频和短信的光纤并保持其量子态则困难得多——无异于将量子棉花糖扔进密西西比河，却期望它抵达终点时仍保持原有特性。
为解决这一问题，研究团队采用多种技术限制光子信道，降低其散射并与其他波混合的概率。库马尔解释：“我们仔细研究了光的散射机制，并将光子置于散射最小的关键位置，从而实现了量子通信不受同时存在的经典信道干扰。”尽管其他研究小组已在互联网模拟环境中完成量子信息与经典数据流的并行传输，但库马尔团队是首个在实际互联网流中实现量子态隐形传态的团队。
这一成果表明量子互联网的到来是必然趋势，无需重建现有互联网——只需选择合适波长，经典与量子通信即可共存。库马尔强调：“量子隐形传态能够在地理上遥远的节点间提供安全的量子连接，但许多人长期认为不会有人专门建造传输光子的基础设施。而我们的发现证明，通过恰当选择波长，两者可共享现有设施。”该研究发表于《Optica》期刊。