IT之家 8 月 31 日新闻，，美国宾夕法尼亚大学的工程师团队已在现实场景中，，首次使用当今互联网的通讯协议（IP），，在商业光纤网络上传输量子信号，，相关研究效果已揭晓于《科学》期刊。。该团队使用现有互联网系统，，推动量子互联网从理论层面迈向了现实应用。。 量子信号的一大显著特征是强度极弱：一旦对其举行丈量，，就会失去量子纠缠特征；；；；；
；而情形中过多的噪声，，也会导致信号无法读取。。不过，，工程师们此次乐成实现了突破 —— 让量子信号在通例 IP 信号占用的忙碌互联网基础设施中完成传输。。 这一传输效果的焦点在于“Q 芯片”（Q-Chip），，这是宾夕法尼亚大学研发的一款硅基芯片，，专门用于在互联网中协调古板信号与量子信号。。其全称是“光子量子 - 经典混淆互联网芯片”（Quantum-Classical Hybrid Internet by Photonics），，能够将标准信号与量子信号打包整合，，使其可在都会光纤互联网线路中稳固传输。。该芯片兼具收发功效，，无需对量子关联信号举行丈量，，就能自动修正噪声滋扰。。 据IT之家相识，，量子盘算与古板盘算分属完全差别的手艺领域。。古板盘算机依赖晶体管、比特和电子举行运算，，以“0”和“1”（即“开”与“关”的状态）体现信息；；；；；
；而量子盘算的原理则截然差别，，其借助量子比特（qubit），，使用量子纠缠效应，，使量子比特不但能体现“0”和“1”，，还能泛起这两种状态之间无数种叠加形态。。 但量子纠缠的应用极具挑战性：一旦量子信号被丈量，，其量子特征就会消逝。。在薛定谔的头脑实验中，，将一只猫与放射性同位素一起放在关闭的盒子里，，只有翻开盒子视察猫，，才华确定它是活的照旧死的。。量子粒子的情形与之相似：未被视察时，，它们可处于“叠加态”（既非“0”也非“1”）；；；；；
；而一旦被视察，，量子关联便会断裂，，最终只能泛起“0”或“1”简直定状态。。这一特征使得量子信号的互联网传输难度极大。。 该项目的博士生罗伯特?布罗伯格在接受 Phys.org 采访时诠释道：“通例网络会通过丈量数据来指导其抵达最终目的地，，但纯量子网络无法这样操作 —— 由于对量子粒子的丈量会直接破损其量子态。。” 为解决这一难题，，Q 芯片接纳了“列车式组合”计划：将量子信号与基于光的标准互联网信号配对。。其中，，标准互联网信号犹如“引擎”，，认真路由导航；；；；；
；量子信号则像“货物”，，陪同其一同传输，，且在整个传输历程中，，两头均不会对量子信号举行丈量。。这种配对机制还能实现噪声修正：由于收发两头的 Q 芯片均知晓标准信号的预期状态，，因此可先对光基标准信号举行误差修正，，再据此推断出量子信号的修正计划。。 该研究论文的资深作者梁峰（Liang Feng，，音译）体现：“开云电子研究证实，，集成芯片能够在 Verizon 这类现役商用网络中处置惩罚量子信号，，且使用的是运行古板互联网的同款协议。。这一效果为开展更大规模实验、构建适用化量子互联网迈出了要害一步。。” 从理论上讲，，Q 芯片系统可在该校所在地费城的 Verizon 光纤网络恣意节点运行，，同时也适用于其他都会的互联网基础设施。。不过，，要实现量子信号的长距离重复传输，，仍需进一步研究 —— 这是构建都会间以致更远距离量子互联网毗连的须要条件。。 目今，，量子盘算正一直向现实应用迈进，，而这项“依托现有互联网基础设施传输量子信号”的研究具有不可估量的价值。。量子手艺的下一步生长偏向虽仍保存不确定性，，但各国政府与企业均在起劲投入，，力争率先实现着实际应用落地。。