编  辑：王嘉雯    

审 校：丁艳

加州理工学院、NASA喷气推进实验室和费米实验室的研究人员联手合作。利用现有的材料和最先进的量子装置，搭建了两个测试台，在44公里的距离内，连续、精确地传送了量子信息。

此项工作发表在PRX Quantum上[2]，首次囊括了实验装置的理论建模。

图1｜实验人员正在校准一个量子隐形传态节点（来源：CQNET）

此研究是建立未来量子互联网的重要举措，将彻底改变安全通信、数据存储、精确传感和计算领域。

加州理工学院的物理学教授，同时也是这次研究项目的负责人Maria Spiropulu对外表示，很自豪可以在高性能、可持续、可扩展的量子隐形传态系统上，取得里程碑成就。

联合团队预计将在2021年6月之前，完成系统升级，从而进一步完善实验成果。

1. 量子互联网

在量子互联网中，储存在量子比特中的信息通过纠缠，实现远距离信息传输。

这其中的纠缠态，是指就算两个粒子之间距离很远，它们之间依旧存在内在联系的现象。

量子网络的一个关键特征是其量子网络保真度，也指隐形传态传输的质量，表征了隐形传输过程中的量子比特，与原始量子比特的接近程度。

图2｜使用实时数据采集软件分析CQNET的量子远程传输保真度数据（来源：CQNET）

而在这项最新的研究中，量子隐形传态的保真度超过了90%。

实验负责人Spiropulu解释说，在设计用于连接先进量子设备（包括量子传感器）的量子网络时，高保真度十分重要。

2. 专业知识和能力

实验用到的两个量子网络测试台来自于加州理工学院（CQNET）和费米实验室（FQNET）。而这两个测试台，是由量子技术联盟（AQT）的智能量子网络与技术（INQNET）计划组设计、建造、调试和部署的，为实验成果提供了专业知识和能力。

INQNET专注于量子网络与通信、量子算法/量子机器学习领域，量子技术联盟通过INQNET，催化并加速了基础量子信息科学和技术的众多领域[3]。

两台十分独特的量子网络测试台，使用最先进的固态光探测器，配合以紧凑的光纤结构，几乎可以实现自主采集、控制、监测、同步和分析数据。

图3｜实验人员正在调整CQNET量子探测器所在的低温设备（来源：CQNET）

3. 兼容递进

量子隐形传态系统，与现有的通信基础设施和新兴的量子处理/存储设备相兼容，是通向量子互联网实用化的一个重要里程碑。

目前，这两个测试台正被用于提高纠缠分布的保真度和速率，致力于研究量子通信协议和基础科学。

多学科研究人员可以利用此网络进行研究和开发，所以它既服务于基础量子信息科学，又服务于先进量子技术的发展。

加州理工学院院长Rosenbaum表示，用现有材料、以真实速率展示量子隐形传态，简直令人印象深刻。

量子网络的搭建，使网络向量子迈入。而这点，中国正从争议里看到新征途。

实验视频：

封面：

CQNET

引用：

[1]https://www.caltech.edu/about/news/quantum-internet-tested-caltech-and-fermilab

[2]https://journals.aps.org/prxquantum/abstract/10.1103/PRXQuantum.1.020317

[3]https://inqnet.caltech.edu/

- E-mail：support@qtumist.com

- Wechat：Qislab