芯片之間首次實現(xiàn)量子隱形傳態(tài)，Nature子刊新研究打開量子互聯(lián)網(wǎng)大門
例如，量子計算機可能解決目前超級計算機系統(tǒng)過于復雜的問題，而量子互聯(lián)網(wǎng)可能最終保護世界信息免受惡意攻擊。 然而，這些技術都依賴于“量子信息” ，這些信息通常編碼在單個量子粒子中，極難控制和測量。 而最近，來自英國布里斯托大學和丹麥技術大學的科學家們，首次實現(xiàn)了兩個計算機芯片之間的量子隱形傳態(tài)。 也就是說，在不需要任何物理和電子連接的情況下，信息能夠從一個芯片即時傳送到另一個芯片。 這一壯舉可謂是為量子計算機和量子互聯(lián)網(wǎng)打開了大門。 這種隱形傳態(tài)是通過一種叫做量子糾纏的現(xiàn)象實現(xiàn)。 在這種現(xiàn)象中，兩個粒子糾纏在一起，這樣它們就可以遠距離“交流”。 而無論兩個粒子之間的距離有多遠，改變其中一個粒子的性質(zhì)，另一個粒子也會立即發(fā)生改變。因此，信息在它們之間發(fā)生了傳遞。 理論上，量子隱形傳態(tài)的運行距離是無限的，這就引出了一些奇怪的推論，甚至連愛因斯坦自己都感到困惑。 我們目前對物理學的理解是，沒有什么東西能比光速更快。 然而，隨著量子隱形傳態(tài)的出現(xiàn)，信息似乎打破了這個速度限制。 此次的新研究，讓這一現(xiàn)象更加接近現(xiàn)實。 △芯片間的量子隱形傳態(tài)和多光子多量子位糾纏
團隊在芯片上產(chǎn)生了糾纏的光子對，然后對其中一個量子進行了測量。
這種觀察會改變光子的狀態(tài)，然后將這些改變立即應用于另一個芯片中的配對光子。 我們能夠在實驗室中演示兩個芯片之間的高質(zhì)量糾纏鏈接，其中每個芯片上的光子共享一個量子態(tài)。 然后對每個芯片進行完全編程，用來執(zhí)行一系列利用糾纏的演示。 最重要的演示是一個雙芯片隱形傳態(tài)實驗，在量子測量完成后，粒子的單個量子態(tài)被傳送到兩個芯片上。 傳送的成功率達到了91%，并成功完成了對量子計算來說非常重要的其他功能。 打開量子量子計算機、互聯(lián)網(wǎng)大門 當然，在傳送距離這個點上，以前實驗中距離要遠得多。 首先是在一個房間里的傳送，然后是25公里、100公里，最后通過衛(wèi)星傳送超過1200公里。 也有在單個計算機芯片不同位置之間實現(xiàn)過信息傳送。 但在兩個不同芯片之間進行遠程傳輸是量子計算的重大突破。 正如論文通訊作者、北京大學王劍威(Jianwei Wang)博士所說： 量子光子器件和傳統(tǒng)電子控制的單一硅芯片集成，將為完全基于芯片的CMOS兼容的量子通信和信息處理網(wǎng)絡打開大門。
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