某中心桥接经典与量子网络
新型量子编译器使互联量子比特具备“网络感知”能力
某中心于9月25日推出量子网络软件系统。该网络巨头的技术将助力实现更强大的量子传感器、安全位置验证和量子增强成像技术——这仅是量子网络在非计算应用领域的三个新兴方向。
某中心在美国圣何塞的研究副总裁Ramana Kompella表示，团队还设想了混合应用场景：量子网络可与经典计算机和传统计算机网络协同工作。
量子纠缠如何保障网络安全？
Kompella解释道，该系统依赖于量子信号通过量子纠缠在敏感网络中相互连接的原理。“我们将纠缠光子注入光纤，如果攻击者试图窃听，就会干扰纠缠状态，从而被系统检测到。”
他补充说，通过网络距离交换的纠缠在经典计算领域还有高频交易和金融科技等应用场景，“或许还能借助基于纠缠的网络实现超高精度时间同步”。
技术架构创新
某中心的量子网络系统建立在5月推出的实用量子网络芯片基础上，该芯片利用现有光纤线路，每秒产生高达2亿对纠缠光子，并工作在标准通信波长。
最新推出的编译器组件支持开发者使用基于Python的Qiskit量子编程语言编写代码。该编译器负责处理网络技术细节，如优化量子处理器间的连接和微调纠错策略。
某中心量子研究负责人Reza Nejabati表示：“我们隐藏了物理层复杂性，让算法开发人员能够灵活调整处理器数量和连接方式以优化算法。”
发展挑战与前景
当前系统的最大限制在于单光子传输距离。Nejabati指出：“我们的硬件和软件技术可实现最远100公里的高质量、高性能网络传输。”
多伦多大学电气与计算机工程教授Hoi-Kwong Lo表示，物理学的“不可克隆定理”使得大规模量子网络尤其难以实现，“关键挑战是构建量子中继器。光纤存在损耗，要突破距离限制就需要量子中继器”。
荷兰代尔夫特理工大学纳米科学教授Ronald Hanson则认为，量子中继器并非唯一发展方向：“仅共享光子并非最有趣的技术，因为许多用例仍无法实现。我们的目标是按需创建纠缠：通过结合光子通道的纠缠分发与长寿命量子存储器——即准备就绪的纠缠量子比特缓冲池。”
这种缓冲式纠缠将解锁量子密码学之外的一系列应用，当网络两端用户需要共享量子信息时，可以像从电池获取能量或从硬盘读取数据那样随时调用。
