美國和荷蘭成功構建量子互聯網，還發了一條量子隱形傳態糾纏信息

全球首次，荷蘭和美國科學家們已經成功地構建一個基本的量子互聯網，還通過這個基本的量子網絡傳送了量子信息，這是人類向未來的量子互聯網邁出重要的一步，這一突破是因爲量子存儲器的不斷升級和網絡三個節點之間量子鏈路質量的提高而實現的。未來量子互聯網的絕對優勢基於在網絡節點之間發送量子信息（量子比特）的能力。這將實現各種應用，例如安全共享機密信息、將多臺量子計算機連接在一起以提高其計算能力，以及使用高精度、鏈接的量子傳感器。這種量子網絡的節點由小型量子處理器組成。在這些處理器之間發送量子信息絕非易事，是非常非常困難的。一種可能性是使用輕粒子發送量子比特，但由於玻璃纖維電纜不可避免的損耗，特別是在長距離傳輸時，輕粒子很可能無法到達目的地。由於根本不可能簡單地複製量子比特，因此輕粒子的丟失意味着量子信息無法恢復。量子隱形傳態提供了一種更好的發送量子信息的方式，量子隱形傳態協議之所以得名，是因爲它與一些科幻電影中的量子隱形傳態有相似之處，量子位消失在發送方一側，出現在接收方一側。由於量子比特因此不需要穿過中間的空間，因此它不可能丟失，這使得量子隱形傳態成爲未來量子互聯網的關鍵技術。爲了能夠傳送量子比特，需要幾個要素：發送方和接收方之間的量子糾纏鏈路、讀取量子處理器的可靠方法以及臨時存儲量子比特的能力。美國之前的研究表明，在兩個相鄰節點之間傳送量子比特是可能的。而荷蘭科學家現在首次表明，現代科學技術能夠滿足這一堆要求，並證明了非相鄰節點之間的遠程傳輸，換句話說，是通過網絡實現的。量子隱形傳態包括三個步驟。首先，必須準備好節點機，這意味着必須在Alice量子計算機和Charlie量子計算機之間創建一個糾纏態。Alice和Charlie沒有直接的聯繫，但它們都與Bob這個中間節點有直接的聯繫，也就是說科學家們需要Alice和Bob在處理器之間創建一個糾纏態。之後，科學家們讓Bob與Charlie創建了一個糾纏態，然後科學家們通過在處理器中進行特殊測量，Bob將糾纏原樣發送出去，結果就是Alice和Charlie現在被“纏住了”。第二步是創建要遠程傳輸的“信息”——量子位，科學家們讓Charlie準備了這個量子信息。爲了證明隱形傳態一般有效，科學家們對不同的量子比特值重複了整個實驗。第三步是讓Charlie在它的量子處理器上和它一半的糾纏態（Alice有另一半）上用信息進行聯合測量，這個事情只有在量子世界中才可能發生，通過這種測量，信息在Charlie這邊消失，然後立即出現在Alice這邊。聽起來好像很簡單，你可能會認爲一切都完成了，事實上，量子比特在傳輸時已經加密，關鍵取決於Charlie的測量結果。因此Charlie將測量結果發送給Alice，之後Alice執行相關的量子操作來解密量子位。美國和荷蘭科學家們表示，後續的研究將集中於逆轉隱形傳態協議的第一步和第二步。這意味着首先創建（或接收）要傳送的量子位，然後才準備傳送器進行傳送，科學家們還計劃在傳送量子信息產生多糾纏的同時存儲。