距离量子互联网的应用落地还需要多久

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目前互联网是基于http协议的，是一个简单但不安全的开放传输协议，为了让数据更安全，我们在http的外层套了一层SSL(Secure Sockets Layer 安全套接层)或及其继任者传输层安全（Transport Layer Security，TLS），就出现了https。虽然从协议上看起来是安全了很多，但是底层的信号传输还是电信号，或者电信号的其它转换形式：如光纤传输的光信息，微波传输的微波信号等等，这些信号在被传输和中继的过程，很容易被窃取或截获，最终造成数据的不安全。

量子互联网，一种基于量子力学原理建立起来的新型互联网。由美国洛斯阿拉莫斯国家实验室开发完成，由于量子互联网具有特殊访问方式，每一次访问都会留下“痕迹”而被追踪，因此该网络被称为最安全的互联网。量子互联网不仅可以用来发送不可破解的信息，提高 GPS 系统的精度，面能支持基于云的量子计算，但是目前的量子互联网有一个致命的缺陷，就是传输距离问题。二十多年来，由于很难在没有损失的情况下通过远距离发送量子信号，创建这样一个量子网络的梦想在很大程度上一直遥不可及。

但近期哈佛大学和麻省理工学院的研究人员已经找到了一种方法，用一个可以捕获、存储和纠缠量子信息比特的原型量子节点来校正信号丢失。与传统互联网不同，量子网络使用光的量子粒子 - 单个光子 - 来远距离传输光的量子态，这些网络具有经典系统所没有的技巧：纠缠。

在量子力学里，当几个粒子在彼此相互作用后，由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质，无法单独描述各个粒子的性质，只能描述整体系统的性质，则称这现象为量子缠结或量子纠缠（quantum entanglement）。纠缠可使信息的比特在任何距离上都完美关联，由于不改变就无法观察到量子系统，因此消息在传输的过程中，完全不必担心窃听者。

虽说没有窃听者，但是和传统网络一样，如果长距离传输，信号是一定会衰减的，就好像家里的wifi网络一样，这时候中继的作用就出来了。量子中继器是一种小型的专用量子计算机，在这样一个网络的每个阶段，量子中继器必须能够捕获和处理量子信息的量子比特以纠正错误，并将其存储足够长的时间，以便网络的其余部分准备就绪。

哈佛大学和麻省理工学院的研究人员研究人员将一个单独的色心整合到了纳米金刚石腔中，从而限制了承载信息的光子，并迫使它们与单个色心相互作用。然后，他们将该装置放置在温度接近绝对零度的冰箱中，并通过光纤电缆将单个光子送入冰箱，在那里它们被色心有效捕获和捕获。结果表明，该装置可以存储毫秒级的量子信息足够长的时间，已将信息传输数千公里之外。当前，他们还在通过在真实的城市光纤链路中部署量子存储器来扩展这项研究，并计划创建纠缠大型量子存储器网络，并探索量子互联网的首次应用。
（责任编辑：fqj）