当年热播的美剧“英雄”中，几乎没有哪个角色能像中村宽那样立刻受到人们的喜爱。拥有操纵时空的能力，小宏不仅能让时间变慢、加速、停止，他还能从一个地方传送到另一个地方。如果你需要到达一个特定的时间和空间点去对抗邪恶的脑外科医生或阻止世界末日，这是一个有用的技能。如果你想建立量子互联网，它也很有用。
由代尔夫特理工大学和荷兰应用科学研究组织合作的QuTech的研究人员最近朝着实现这一目标迈出了一大步。他们第一次成功地在一个基本网络上的不相邻量子位之间发送量子信息。
现代计算机使用比特、0和1来编码信息，而量子计算机则使用量子比特或量子位。量子位的工作方式与比特基本相同，除了它能够同时容纳0和1，从而实现更快、更强大的计算。当你想把信息传送到另一个地方时，麻烦就开始了。量子计算有一个通信问题。
今天，如果你想把信息发送到网络上的另一台计算机，这在很大程度上是通过光纤电缆通过光来实现的。来自量子比特的信息也可以以同样的方式传输，但只能在短距离内可靠地传输。光纤网络有一个相对较高的损失率，并依赖于克隆比特和增强其信号，以传输的显著距离。然而，量子比特不能被复制或增强。这意味着，如果信息丢失了，它就永远丢失了，而旅行的时间越长，这种情况发生的可能性就越大。
这就是中村宽发挥作用的地方，或者至少是他的量子对等体。为了可靠地传输量子数据，科学家们使用了量子隐形传态，这是一种依赖于纠缠的现象，也就是爱因斯坦所说的“幽灵般的远距离作用”。
与量子的所有事物一样，理解纠缠不是最简单的努力，但为了我们的目的，我们将简化。当两个粒子纠缠在一起时，它们共享一个连接，无论它们之间的物理距离如何。通过知道一个纠缠粒子的状态，你可以立即知道另一个粒子的状态，即使它在视野之外。这有点像让两个人共用一双鞋。如果你知道第一个人拥有右鞋，那么你就知道第二个人拥有左鞋。
利用这种诡异的连接，科学家可以在两个粒子之间传递信息，信息在一个粒子上出现，在另一个粒子上瞬间消失。这就是瞬间移动的类比。首先，它在这里，然后在那里，不需要沿着电缆旅行。重要的是，只有信息被传递，而不是任何物质。
量子隐形传态并不是什么新鲜事。以前也有人这样做过，但总是在两个直接相连的纠缠粒子之间。用通讯术语来说，这相当于用一根绳子连接两个罐子和你隔壁房间的朋友聊天。为了创建一个真正的量子网络，我们需要能够使用中介在不相邻的节点之间传输数据。
在这种情况下，研究人员希望在名为Alice和Charlie的节点之间传递信息，使用Bob作为中间人。为了实现这一点，鲍勃创建了一个与爱丽丝的纠缠态，并将他的纠缠态存储在一个量子存储器中。接下来，Bob和Charlie重复这个过程。然后，利用QuTech的研究人员所描述的“量子力学把戏”，鲍勃完成了一次测量，并传递了爱丽丝和查理之间的纠缠。
一旦完成，Charlie准备好他想要发送的信息，并在他的信息和他与Alice的那一半纠缠之间完成一个复杂的测量。量子力学起作用了，信息在查理那边消失了，出现在爱丽丝那边。
这对未来的通信有一些重要的影响。首先，使用量子隐形传态网络避免了光纤电缆上的包丢失的威胁。其次，它有效地加密了爱丽丝端的信息。为了解码信息，您需要知道Charlie执行的计算结果。第三件事建立在第一件事的基础上;尽管量子信息可以立即传输，但我们仍然受到光速的限制。如你所知，宇宙速度极限不仅仅是一种建议，而是一种定律。将计算信息发送给爱丽丝以解码信息依赖于更传统的受光速约束的通信方式。没有回避的余地。
虽然这是迈向量子互联网的重要一步，但为了建立我们日常使用所需的各种网络，我们将需要更多的节点。要知道，即使是今天的全球通信网络也只不过始于一部电话而已。
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