90%保真度！NASA和费米实验室实现44公里长量子隐形传态

　　科幻片中，人类可以实现瞬间位移上天入地无所不能，但是现实中我们目前还无法实现。伟大的科学家们在为人类未来的量子互联网做出巨大突破，未来我们还真有可能瞬间到达想要到达的地方。

　　在美国加利福尼亚理工学院的带领下，来自费米实验室，NASA喷气推进实验室，哈佛大学，卡尔加里大学和AT＆T的协作团队，现已成功将量子比特以近90％的精度在长达44公里的光缆中成功传输。

　　背后的原理是由于量子纠缠现象，在这种现象中，神秘地“纠缠”在一起的量子粒子即使相距很远也表现出完全相同的行为。

　　量子隐形传态是量子态从一个位置到另一个位置的“无形”转移。量子位的量子隐形传态是使用量子纠缠实现的，其中两个或更多个粒子彼此密不可分。如果两个单独的位置之间共享一个纠缠的粒子堆，无论它们之间的距离如何，编码信息都会被传送。

　　当量子互联网最终成为现实时，它将使 Wifi 显得过时，拨号上网将会是比现在更加古老的事情。费米实验室量子研究所的量子科学负责人帕纳吉奥蒂斯·斯潘佐里斯对媒体表示: 我们利用时间存储器到达时间量子比特，在1.5微米的远程通信波长上，通过光纤电缆，实现了持续的高保真量子隐形窗台。这种类型的量子比特可以与部署量子网络所需的几种设备兼容。

　　您可能会意识到实验中使用的光纤电缆，在当今的电信技术中无处不在。实际上激光，电子和光学设备也被用于加州理工学院（CQNET）和费米实验室（FQNET）的实验中，这些设备有朝一日可能会演变成互联网的下一个迭代。尽管这些设备您可能认识，但这些实验所做的却是使它们能够无故障地顺利运行。信息在半自动系统的帮助下以翘曲速度在电缆上传播，而半自动系统则在监控缠结粒子的控制和同步的同时对其进行了监控。该系统最多可以运行一周，而无需人工干预。

　　那么如果纠缠的量子比特不管相互之间有多远都不可分割地联系在一起，那么信息传播的距离到底有没有限制呢？假设说，他们可以永远这样下去。现实中存在的限制不在于量子比特，而在于它们周围环境的影响。当其中一个包含信息的量子位停留在原来的位置时，另一个必须是存在于能够传输信息的地方。它可能在途中遇到障碍。

　　限制信息传输距离的是损失和噪声，或者是由于我们用来发送信息的介质的特性，或者是环境对介质的影响，或者是我们需要实现的各种操作的缺陷信息传递。

　　为了使量子互联网在本实验能够覆盖的范围内保持高精度和远距离运行，为其供电的量子隐形传态需要量子存储器和量子中继器。量子内存基本上是您的计算机和智能手机现在使用的内存的量子版本。它没有以100101011之类的形式存储内存，而是以量子位的形式存储它。为了使纠缠的量子位尽可能远地传播，量子中继器通过将量子位分解为不同的部分进行传输，这样可以使这些量子位更容易穿越。

　　借助该系统，帕纳吉奥蒂斯·斯潘佐里斯和他的团队正计划开发史诗级别的伊利诺伊州快速量子网络（IEQNET），该网络将使用加州理工学院和费米实验室成功完成实验的相同技术。显然需要更多的技术来实现这种科幻思维。它会将量子和非量子函数用于其量子节点和控件。唯一缺少的将是中继器，因为它们将需要更多的开发才能在如此广阔的范围内运行。斯潘佐里斯相信量子计算本身已经远远超出了互联网。

　　他说：“完全分布式的量子计算包括GPS全球定位系统，目前无法实现的安全计算在内的应用程序，以及在设计新材料、新药物和基础科学发现方面的进展。量子隐形传态将释放出量子计算的全部力量，并对我们的生活产生深远的影响。”