芝加哥大學普利茲克醫學研究所（PME）分子工程學院的科學家 將美國與旨在傳輸量子位元量子態的特殊通訊通道網路糾纏在一起。這將使創建量子互聯網和實現分散式量子運算成為可能，從而倍增原本就很有前景的量子電腦的功能。重力波觀測站的經驗將有助於實現這一點，因為量子位元必須在真空中傳輸。
這項研究由美國軍方和政府資助。量子網路不僅是一種完全安全的連接，不會被駭客入侵而不被察覺，而且運算能力也呈指數級增長。分散式量子運算或許能在一段時間內解決量子平台的擴展問題。只要每台電腦都具有物理上較大的量子位元，且數量很少，重新分配計算負載將有助於以相對簡單的方式提高生產力。
科學家已經知道如何利用光子編碼實現遠距離量子態的交換，甚至在實踐中實現這一目標。得益於此，量子態可以透過普通光纖以及借助雷射在空氣和真空中傳輸，例如透過衛星。但傳輸速度很低，而且光纖中的衰減很大。
芝加哥大學的科學家們依靠多年重力波觀測站的工作經驗，其感測器是三公里長的高真空隧道（10-11 大氣壓）。由於鏡子的作用，隧道中的光子可以飛行很遠的距離，響應重力波。同樣，以光子狀態編碼的量子資訊可以傳輸數百甚至數千公里。而為了減少它們散開的可能性，需要在整個路線上提供聚焦系統。
研究人員的研究成果從理論上證實了用直徑 20 公分的真空管（每隔幾公里設定一個聚焦透鏡）覆蓋美國境內的量子網路網路的可能性。計算表明，一切都將在平均真空水平（10-4 大氣壓）下進行。下一階段，科學家將對該計畫進行經濟論證。但即使現在，他們也強調，為了高速量子網絡，他們將不惜花費任何金錢。
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來源： 3dnews.ru
