參考消息網(wǎng)10月14日報道歐洲《現(xiàn)代外交》網(wǎng)站10月12日刊登題為《創(chuàng)建新型互聯(lián)網(wǎng)的競賽已經(jīng)開始》的文章，作者是喬納森·奧卡拉漢，內(nèi)容編譯如下：
2023年5月，奧地利因斯布魯克大學(xué)的本亞明·蘭揚博士朝著創(chuàng)建一種新型互聯(lián)網(wǎng)邁出了重要的一步：他利用量子物理學(xué)原理，沿著50公里長的光纖傳輸了信息。
量子物理學(xué)中的信息不同于計算機存儲和處理的數(shù)據(jù)單位——二進制數(shù)字。當(dāng)前萬維網(wǎng)的核心就是二進制數(shù)字。量子物理學(xué)領(lǐng)域涵蓋了分子、原子甚至更小的粒子(比如電子和光子)的性質(zhì)和相互作用。
量子比特有望更安全地傳輸信息，因為這些粒子會因觀察和測量行為而發(fā)生變化。這意味著，竊聽者肯定會被發(fā)現(xiàn)。
蘭揚說，他所做的工作使在城市內(nèi)創(chuàng)建量子互聯(lián)網(wǎng)看來可行。在城市內(nèi)建成量子互聯(lián)網(wǎng)后的目標(biāo)將是，實現(xiàn)信息在城市間更遠距離的傳輸。
蘭揚取得的突破是歐盟一個研究項目的一部分。該項目旨在加速實現(xiàn)創(chuàng)建量子互聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)。歐盟這個被稱為量子互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的項目匯集了歐洲各地的研究機構(gòu)和公司。該項目將在3年半的時間里(截至2026年3月底)獲得2400萬歐元的歐盟資金。
量子互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟協(xié)調(diào)員、荷蘭代爾夫特理工大學(xué)量子信息學(xué)教授斯特凡妮·魏納說：“量子互聯(lián)網(wǎng)并不是要取代傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)，而是要與其合作。我們不會取代奈飛公司?！?/p>
量子物理學(xué)中的一個重要概念是糾纏。如果兩個粒子糾纏在一起，則無論它們的距離有多遠，它們都將具備相似的特性——例如，它們都有相同的“自旋”測量值，這是粒子自旋方向的量子版本。
在被觀察之前，粒子的自旋狀態(tài)是不明確的。此前，它們處于被稱為疊加態(tài)的多種狀態(tài)。
但當(dāng)其中一個粒子被觀察時，兩個粒子的狀態(tài)就都變成已知的了。
這在安全通信領(lǐng)域很有用。侵入量子傳輸系統(tǒng)的人會留下明顯的痕跡，因為他們的行為會導(dǎo)致被觀察粒子的狀態(tài)發(fā)生變化。
魏納說：“我們可以利用量子糾纏的特性來獲得一種安全的通信方式，即使攻擊者擁有量子計算機，這種通信方式多半也是安全的?！?/p>
量子互聯(lián)網(wǎng)提供的安全通信方式可能開辟廣泛得多的應(yīng)用領(lǐng)域，遠遠超出傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的范疇。
天文學(xué)是可能受益的領(lǐng)域之一。
魏納說，執(zhí)行遠距離觀測任務(wù)的望遠鏡可以“利用量子互聯(lián)網(wǎng)來讓傳感器與傳感器發(fā)生糾纏，以便生成清晰得多的天空圖像”。
蘭揚說：“量子互聯(lián)網(wǎng)為精確測量空間和時間以及研究世界和宇宙的運行方式提供了一系列新的可能性?！?/p>
現(xiàn)在，關(guān)鍵是要設(shè)法擴大量子互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模。
蘭揚及其團隊演示的不僅僅是單個粒子之間的通信，還有一串粒子(這一次是光子)之間的通信，后者可以提高量子節(jié)點之間的糾纏速率。
他說：“如果你一次只發(fā)送一個光子，那么在光子行進時，你必須等待。但如果你能一次制造出一長串光子，你就能在我們想要的距離間提高量子節(jié)點之間的糾纏速率。”
最終目標(biāo)是，提升量子節(jié)點之間的距離(也許達到500公里)，并創(chuàng)建一個可以將相距遙遠的城市連接起來的量子互聯(lián)網(wǎng)原型——就像傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)依靠不同節(jié)點來創(chuàng)建全球互聯(lián)網(wǎng)一樣。
雖然專用量子互聯(lián)網(wǎng)可能最早在2029年就會出現(xiàn)，但專家們都很謹慎，不愿隨意猜測完全版量子互聯(lián)網(wǎng)何時可以得到廣泛利用。
隨著量子互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟推動量子互聯(lián)網(wǎng)零部件和系統(tǒng)的研發(fā)，歐洲也致力于開發(fā)量子計算機。
2023年6月，歐洲高性能計算聯(lián)合體宣布，歐洲六國將擁有量子計算機。這六國是捷克、法國、德國、意大利、波蘭和西班牙。其目的是，確保歐洲處于量子技術(shù)革命的前沿。量子計算機預(yù)計將具備史無前例的計算能力，其諸多用途包括破解加密算法。
據(jù)預(yù)測，在2030年前，最常用加密系統(tǒng)中的半數(shù)將被破解，而對量子互聯(lián)網(wǎng)感興趣的并不只是歐洲。
近年來，中國和美國在量子計算和量子互聯(lián)網(wǎng)方面也都取得了進展。
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