量子互联网已经13年了 什么是量子互联网

导读：一年前，中国物理学家研发了世界上第一颗量子卫星。这个重达635千克的卫星不能射入无线电波，而相反，物理学家设计它来发送和接收在红外光的精密光子中编码的信息。这是一个被称为量子通信的新兴技术的测试，专家认为它可以比任何现有的信息中继系统更加安全。

一年前，中国物理学家研发了世界上第一颗量子卫星。这个重达635千克的卫星不能射入无线电波，而相反，物理学家设计它来发送和接收在红外光的精密光子中编码的信息。这是一个被称为量子通信的新兴技术的测试，专家认为它可以比任何现有的信息中继系统更加安全。

今年夏天，该机构在“科学与自然”杂志上发表了几篇文章，如果量子通信就像寄信一样，纠缠光子就像信封：它们携带信息并保持安全。中国科技大学潘维建表示，他们将在未来五年内推出更多的量子卫星。到2030年，他希望量子通信跨越多个国家。

简单来说，它将涉及到多方以量子信号的形式相互交换信息 。滑铁卢大学物理学家Thomas Jennewein说：“量子互联网”是一个模糊的术语。“它有很地方有待开发。
因为这么多的技术还处于起步阶段。物理学家仍然不能非常好地控制和操纵量子信号。中国的量子卫星可以能够发送和接收信号，但它不能真正存储量子信息。最好的量子记忆只能保存信息少于一个小时。研究人员仍然不知道什么材料储存令人满意的量子记忆。

包括不确定他们如何在未来量子网络的节点之间有效传输信号。量子卫星的成本是非常昂贵的，成本为1亿美元。量子信号在大约60英里的传输之后会消失。信号也不能像电子信号那样放大。因此，研究人员正在开发可以长距离传输信号的称为量子中继器的特殊设备。

这项研究需要漫长的时间。我国在2030年之前将其国际网络开放运行，华盛顿大学物理学家说，只是因为“量子”并不意味着它是更好的，在许多情况下，机械量子化是没有意义的。” 量子信号具有像叠加的奇怪的属性，其中粒子的位置是概率分布，并没有精确的位置。

那么它意味着什么呢？在不久的将来，量子互联网可能是常规互联网的专业分支。世界各地的研究小组目前正在开发可能允许计算机连接到量子网络的芯片，并且仅仅针对特定的任务来连接量子网络。

例如，苏黎世苏黎世科学院物理学家Renato Renner说，您可以将个人计算机连接到量子网络，使用量子加密技术发送消息，这可能是最成熟的量子技术的开端。在量子密码学中，发送者使用在量子信号中编码的加密密钥来加密消息。根据量子力学的规律，如果有人试图拦截钥匙，从而来销毁它。

傅博士说，量子互联网对于潜在的量子计算方案也是有用的。像Google和IBM这样的公司正在开发量子计算机以比任何现有的计算机更快地执行特定算法。他们是将量子计算机运用在云服务器中，用户可以通过互联网登录量子计算机。在运行计算时，他们可能希望在个人计算机和基于云的量子计算机之间传输量子加密的信息。

但如果量子网络与当前的互联网一样被广泛运用，还将需要一段时间。Jennewein说：“如果达到将数十亿个量子设备连接到同一个网络，任何连接的设备可以与任何其他设备通话的点，我们就成功了。”