量子互联网:小荷已露尖尖角(2)
菲格罗阿团队的研究正是在量子存储器领域取得的最新进展。菲格罗阿表示,近年来建立的量子网络都需要把温度降至绝对零度才能运行,这限制了实用性。而他们的最新研究比以往的成果更具可行性。不过,在室温条件下,他们目前只能把量子比特存储零点几秒。而其他科学家在极低温度下能将量子比特储存1个多小时。
此外,建立更大规模的量子网络也充满挑战。专家认为,量子信息由光子携带,后者通过光纤传输,就像现有的传统互联网一样。但最多“旅行”50公里到150公里后,这些光子就会被吸收。因此,目前科学家只能建立一个大都市规模的量子网络,而无法建造一个国家或世界规模的网络。
鉴于此,菲格罗阿团队计划下一步开发量子中继器,这种装置可以延长量子信号的传输距离,有助构建大规模量子互联网。
多国发力打造量子互联网
据《回声报》报道,为构建更大规模的量子互联网,多家大企业、初创企业以及大学和科研机构于2023年4月发起了“法国量子通信网络”计划,致力于打造法国“量子网络的未来通信系统”,该计划将持续30个月。
2023年,欧盟也启动了名为“量子互联网联盟”的项目,汇集了欧洲各地的研究机构和公司。该项目计划在3年内(截至2026年3月底)获得2400万欧元的欧盟资金。目前欧盟内部同时有27个类似的项目正在测试。法国索邦大学物理学教授朱利安·洛拉表示,这些项目旨在发展国家基础设施,然后在欧洲范围内连接成一个更大的量子网络。
科学家也在全球多地开展量子互联网方面的实验。据欧洲《现代外交》网站此前报道,2023年5月,奥地利因斯布鲁克大学的研究团队利用量子物理学原理,沿着50公里长的光纤传输了量子信息。另据美国《大众科学》月刊网站报道,亚马逊网络服务公司与哈佛大学合作,测试和开发量子互联网技术,正在接受测试的量子网络利用光子来实现量子态的长距离通信。2022年夏天,芝加哥大学量子研究团队等也公布了一个长约200公里的量子网络,用于测试发送量子信息的方法。2023年,中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟等实现了光纤中1002公里点对点远距离量子密钥分发,不仅创下了光纤无中继量子密钥分发距离的世界纪录,也提供了城际量子通信高速率主干链路的方案。
科学家的目标是,有朝一日通过光纤和卫星连接,将目前在全球各地开展测试的量子通信网络连接成一个最终横跨全球的量子互联网雏形。
至于这一互联网未来将给世界带来什么天翻地覆的变化,人们只能拭目以待。正如芝加哥大学量子研究团队的格兰特·史密斯所说,当互联网的雏形首次面世时,人们没有预料到电子商务的出现,目前我们也无法想象量子互联网所有的潜在用途。
“当然,量子互联网也不能完全替代经典互联网。可以想象,即使在量子互联网时代,网络中应该也会存在经典的传感器和计算模块。”孙仕海说。
(责编:罗知之、陈键)
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