當前的互聯網誕生了五十年,物理學家和電腦科學家斯蒂芬妮•韋納(Stephanie Wehner)正在計劃和設計下一個互聯網「 量子互聯網 」。 量子互聯網 將傳輸量子Bit,而不是值為0或1的經典Bit,而是同時存在0和1兩種可能性的量子Bit。

這些“量子位”可能由兩種不同極化的光子組成。通過光纖將量子位從一個地方發送到另一個地方的能力,量子互聯網可能不會像傳統的互聯網那樣徹底地改變社會,但是它將再次徹底改變科學和文化的各個方面,從安全到計算再到天文學。

 

 量子互聯網 是用於在遙遠位置之間傳輸量子位的網絡。

量子互聯網這個想法不是要取代我們今天擁有的互聯網,而是要增加新的特殊功能。當然,最著名的應用是安全通信:人們可以使用量子通信來執行所謂的量子密鑰,即使駭擁有一台量子電腦,也可以保證量子互聯網的安全。

 

是什麼使量子密鑰如此安全?

理解量子互聯網是考慮“量子糾纏”,這是兩個具有的特殊性質的量子位,作為量子通信的最簡單的應用之一,量子密鑰分發可以在2020年代初期構建的演示網絡上進行。新型的遠程計算能力將得以實現,假設您擁有一項專有的材料設計工程式,並且想在模擬中測試其性能如何,量子計算機有望在這方面比經典計算機好用得多,但是並非世界上每個人都能擁有一台大型的量子電腦,因此新的遠程計算方式,是將您的數據發送給我,然後在量子電腦上為您運行模擬並告訴您結果。

 

為什麼有必要模擬未來的量子互聯網?

借助我們最近建立的模擬平台,該平台現在可以在超級電腦上運行,我們可以探索不同的量子網絡配置,通過這種方式,我們希望找到一種可擴展的設計,以實現整個歐洲的量子通信。

韋納(Wehner)是 量子互聯網 聯盟(Quantum Internet Alliance)的成員,該聯盟是歐盟為建立一個在整個非洲大陸傳輸量子資訊的網絡而發起的。在去年10月《科學》雜誌的一篇論文中,她和兩位合著者提出了一個實現 量子互聯網 的六階段計劃,其中每個發展階段都將支持新的演算法和應用。第一階段已經在進行中,正在建設一個示範量子網絡,該網絡將連接荷蘭的四個城市。