多節點量子網路是什麼意思

❶ 多節點什麼網路取得基礎性突破

多節點量子網路取得基礎性突破。

中科院院士、中國科學技術大學教授潘建偉、教授包小輝等人研究量子網路取得重要進展，成功地利用多光子干涉將分離的3個冷原子量子存儲器糾纏起來，為構建多節點、遠距離的量子網路奠定了基礎。國際權威學術期刊《自然·光子學》日前發表了該成果，審稿人認為這是「多節點量子網路研究的里程碑」。

(1)多節點量子網路是什麼意思擴展閱讀：

由於量子網路的重要應用價值，國際科技競爭非常激烈。目前量子密鑰網路已較為成熟，正在進入規模化應用，如我國已經建成的量子保密通信「京滬干線」。在下一階段的量子存儲網路方面，當前的主要科研目標是拓展節點數目、增加節點間距離。

構建量子存儲網路的基本資源是光與原子間的量子糾纏，糾纏的亮度及品質決定了量子網路的尺度與規模。以高亮度光與原子糾纏為基礎，研究人員通過制備多對糾纏，用3光子干涉成功地將3個原子系綜量子存儲器糾纏起來。

實驗中的3個量子存儲器位於兩間獨立的實驗室里，二者之間由18米的單模光纖相連。研究人員介紹，結合相關新型存儲和糾纏技術，他們未來有望進一步增加節點數目；採用量子頻率轉換技術將原子波長轉換至通信波段，也有望大幅擴展節點間的距離。

❷ 荷蘭 QuTech 研究人員創建了世界上第一個多節點量子網路

荷蘭 QuTech 研究中心的研究人員創建了世界上第一個多節點量子網路 ，於4月16日在《科學》雜志上發表了他們的成果，使人類距離量子互聯網更近了一步。

在量子計算機網路中進行計算的兩個以上的量子比特被鏈接在一起成為節點，該系統由三個量子節點組成。量子網路能夠運行現有傳統設備無法執行的大量計算應用程序，例如更快地計算、改進加密技術、創建無法入侵的網路等。

傳統計算機中的「位」是數字信息的基本單位， 而量子位則是量子信息的基本單位，可以是1或0，表示兩個狀態、系統中的兩個可能位置。

得益於量子世界的奇異定律，量子位可以以1和0的疊加形式存在， 直到被測量的那一刻，量子位將隨機塌陷為1或0。 它允許一個量子位同時執行多個計算，是量子計算強大能力的關鍵。

將量子位鏈接到一個量子網路中，最大的挑戰是建立和維持一個稱為「糾纏」的過程。 當兩個量子位耦合的時候、它們的性質相互關聯，即使彼此相隔很遠，一個粒子的任何變化也會引起另一個粒子同樣的變化。 這使得科學家可以通過改變糾纏夥伴的狀態、從而有效地傳送信息。

可以通過多種方式糾纏量子節點，一種常用的方法是先將靜止的量子比特與光粒子糾纏在一起，然後相互發射光子。當它們相遇時，兩個光子發生糾纏，從而糾纏了量子位。但是，保持糾纏狀態是一項艱巨的任務，因為糾纏的系統會有干擾外界的風險，並且會被稱為「不相乾性」的現象所破壞。

這意味著必須將量子節點保持在極低溫度下，在稱為低溫恆溫器的設備內，最大程度地降低量子位干擾外界的可能性。其次，糾纏中使用的光子在被吸收或散射之前無法傳播很長的距離，從而破壞了在兩個節點之間發送的信號。

根據物理學中的「非克隆定理」，復制量子比特是不可能的，因為復制的前提是測量，而測量一般會改變該量子的狀態。 這限制了可以發送量子信號的距離，如果想建立量子通信，則需要建立中繼節點。

為了解決該問題，該團隊創建了一個具有三個節點的網路，其中光子實質上將糾纏從外部節點之一的量子位「傳遞」到中間節點的一個量子位。中間節點有兩個量子位-一個用於獲取糾纏狀態，另一個用於存儲糾纏狀態。一旦存儲了一個外部節點與中間節點之間的糾纏，則中間節點將其備用量子位與另一個外部節點糾纏在一起。完成所有這些操作後，中間節點將其兩個量子位糾纏在一起，從而導致外部節點的量子位被糾纏。

為了使糾纏的光子以正確的方式發射到節點上，研究人員不得不使用復雜的反射鏡和激光系統，每個節點使用了三到四個激光器，真正困難的部分是確保所有激光器都完全同步。

研究人員的下一步工作將是嘗試進行信息傳遞，同時改善網路計算能力的基本組成部分，以便可以像常規計算機網路一樣工作。目前，所有節點之間的距離都在10至20米之間，將要測試在10公里的距離上建立糾纏。