最新研究使「量子網路」離現實更近一步

若是有一個幾乎無法被駭客攻擊的網際網路，且能夠解決當前計算能力無法企及的複雜問題，這就是量子網路專家的目標之一。然而，將這種新技術與我們現有的網際網路結合起來，面臨著不小的挑戰。如今，一項來自德國漢諾威萊布尼茨大學的最新研究，為這一夢想的實現帶來了新的曙光。

這項實驗展示了量子資訊和傳統的數據（即0和1的組合）如何能夠通過同一條光纖傳輸。這意味著，我們可以利用現有的網絡基礎設施，將多台量子計算機連接起來，最終形成一個能夠解決極其複雜計算問題的強大網絡。

量子通信依賴於精密相干的光波，這些光波必須在隔離狀態下傳輸，以保護其微妙的量子糾纏關係。因此，通常情況下，它們需要與傳統的數據波分開傳輸。這就使得將量子資訊和常規數據一起傳輸變得非常困難。

然而，漢諾威萊布尼茨大學的物理學家Michael Kues和他的團隊設計了一種特殊的裝置，使用了一種被稱為「鋸齒波技術」的手段，這種技術能夠改變光纖信號的相位，從而將量子數據和經典數據放置在同一個頻率通道中。更妙的是，這兩種數據流不會互相干擾，確保了量子數據的糾纏狀態得以保存。

成功在同一光纖頻率通道傳輸糾纏光子和非糾纏數據

這項研究開創了先河，科學家們首次成功地通過同一頻率通道在光纖中傳輸糾纏光子和非糾纏數據。由於這些光纖已經是我們當前網際網路的骨幹，這一突破意味著量子技術可能更快地被採用。

當然，實現量子網際網路還有許多挑戰。比如，如何在不破壞量子資訊的情況下，將其傳輸到更遠的距離，以及如何在現有的網絡上管理數據流量等問題，仍然需要進一步研究。然而，一旦這些技術得以成熟，量子網際網路將為我們現有的網際網路增添一層無與倫比的超安全保護，這種保護將使得數據在被攔截時自動消失，讓駭客無從下手。

這項研究不僅證明了混合網絡實現的可行性，也為未來量子網際網路的發展奠定了基礎。該研究結果已發表在《科學進展》（Science Advances）期刊上。

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首圖來源：Yuichiro Chino/Moment/Getty Images cc By4.0

圖片來源：Science Advances cc By4.0

參考論文：

1.Quantum and coherent signal transmission on a single-frequency channel via the electro-optic serrodyne techniqueScience Advances

延伸閱讀：

1.亞洲首家量子安全遷移中心在台啟動 促全球量子安全市場發展