據(jù)段路明教授介紹,,量子接口是一個構(gòu)件,,是量子信息領(lǐng)域的一個基本元器件,量子接口要把存儲信息的粒子(原子)跟通信的粒子(光子)做有效的量子連接,,即產(chǎn)生糾纏,。要保證量子接口有效,首先要保證不同類型粒子可以互相糾纏在一起,。有糾纏就可以做到量子信息的傳播,,增加接口就會擴大量子網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。實現(xiàn)量子接口之間的糾纏是構(gòu)建量子網(wǎng)絡(luò)和未來量子互聯(lián)網(wǎng)的一個基本要求,。
量子糾纏須純凈可控如“心心相印”
增加量子接口說到底還是要實現(xiàn)量子糾纏,,為量子信息發(fā)展再推動一步。
那科學(xué)家想要實現(xiàn)的量子糾纏是什么呢,?量子世界有兩個重要特性:量子疊加和量子糾纏,。
量子糾纏通俗理解常常被比喻為“遠程心靈感應(yīng)”,愛因斯坦也稱其為“鬼魅般超距作用”,。也就是說,,兩個量子糾纏,量子A狀態(tài)改變可以對量子B產(chǎn)生影響,,就像有心靈感應(yīng)一樣,。
有這樣屬性的量子糾纏,是信息傳遞,、信息保密的最重要的基本資源,,是實現(xiàn)量子通信和量子計算機的基石。但有效的量子糾纏并不是那么容易做到的,,有效的量子信息傳播需要高純度的糾纏狀態(tài),。“我們需要的糾纏是很純凈可控的糾纏,,就像是兩個人之間心心相印,。”段路明說,。
看起來似乎“遙不可及”的量子互聯(lián)網(wǎng),、量子計算機為何吸引了諸多科學(xué)家的目光?
量子計算機將突破經(jīng)典計算機的瓶頸,。經(jīng)典的計算機中,,只有0和1,,每個比特都是這兩種狀態(tài),但量子可以處在0和1的疊加狀態(tài),,那么這樣操縱的量子比特數(shù)目增多,,對于某些問題,它就可以通過量子并行計算,,以指數(shù)增長的形式來提升它的運算速度,。
■對話
清華大學(xué)教授段路明:最終目標是未來的量子互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)