通过创建世界上第一个多节点量子网络，科学家们离量子互联网又近了一步。

荷兰QuTech研究中心的研究人员创建了这个系统，该系统由三个量子节点组成，它们被支配亚原子粒子的诡异量子力学定律纠缠在一起。这是第一次有两个以上在量子计算中进行计算的量子比特(qubits)作为“节点”或网络端点连接在一起。

研究人员预计，第一个量子网络将解锁大量现有经典设备无法实现的计算应用，比如更快的计算和改进的密码术。

“这将使我们能够连接量子计算机的计算能力,创建unhackable网络和连接原子钟和望远镜一起前所未有的协调,“Matteo Pompili QuTech研究团队的一员,创造了网络在荷兰代尔夫特理工大学,告诉生活科学。“还有很多应用我们无法真正预见。比如，可以创造一种算法，以一种安全的方式进行选举。”

就像传统的计算机比特是数字信息的基本单位一样，量子位也是量子信息的基本单位。和比特一样，量子位也可以是1或0，它们代表双态系统中的两种可能位置。

但这仅仅是相似之处。多亏了量子世界的奇异定律，量子比特可以以1和0的叠加状态存在，直到它被测量的那一刻，它会随机坍缩成1或0。这种奇怪的行为是量子计算能力的关键，因为它允许一个量子位元同时执行多个计算。

将这些量子位联接成量子网络的最大挑战是建立和维持一种被称为纠缠的过程，也就是阿尔伯特·爱因斯坦所称的“远距离幽灵行动”。这是指两个量子位元耦合在一起，将它们的属性联系在一起，因此一个粒子的任何变化都会导致另一个粒子的变化，即使它们相隔很远。

你可以用很多种方式纠缠量子节点，但一种常见的方法是，在相互发射光子之前，先将静止的量子比特(构成网络节点的)与光子或光粒子纠缠在一起。当它们相遇时，两个光子也会相互纠缠，从而使量子位纠缠在一起。这绑定了两个被距离隔开的固定节点。对其中一个所做的任何更改都反映在对另一个的即时更改中。

“幽灵般的远距离行动”让科学家通过改变一个粒子的远距离纠缠伙伴的状态来改变它的状态，有效地跨越巨大的间隙传送信息。但保持纠缠状态是一项艰巨的任务，特别是当纠缠系统总是面临与外界相互作用的风险，并被一种称为退相干的过程破坏。

这意味着，首先，量子节点必须被保存在被称为冷冻器的设备内的极低温度下，以减少量子位干扰系统外部事物的可能性。其次，用于纠缠的光子在被吸收或散射之前不能传播很长的距离，从而破坏了两个节点之间发送的信号。

“问题是，与经典网络不同，你不能放大量子信号。如果你试图复制量子比特，你就破坏了原始副本，”庞皮里说。他指的是物理学的“不可克隆定理”，该定理指出，不可能创造一个未知量子态的完全相同副本。“这真的限制了我们发送量子信号的距离到几十公里。如果你想和地球另一端的人建立量子通信，你就需要中间有中继节点。”

为了解决这个问题，该团队创建了一个有三个节点的网络，在这个网络中，光子本质上是从外部节点的一个量子比特“传递”纠缠到中间节点的一个量子比特。中间节点有两个量子位，一个用于获取纠缠态，另一个用于存储它。一旦一个外部节点和中间节点之间的纠缠被存储，中间节点就用它的备用量子位缠住另一个外部节点。所有这一切完成后，中间节点的两个量子位就会缠绕在一起，导致外部节点的量子位也会缠绕在一起。

但在经典的“渡河谜题”上设计这种奇怪的量子力学自旋是研究人员最不头疼的问题——当然奇怪，但不是太棘手的想法。为了制造纠缠光子并以正确的方式将它们发送到节点，研究人员必须使用一个由镜子和激光组成的复杂系统。真正困难的部分是降低系统中烦人的噪音的技术挑战，以及确保所有用于产生光子的激光器完全同步。

庞皮里说:“我们讨论的是为每个节点配备3到4个激光器，198总代理团队的联系方式是什么，198总代1号团队唯一198平台开户指定qq33287162，这样就可以同时配备10个激光器和3个冷冻器，以及所有的电子设备和同步设备。”

三节点系统特别有用，因为内存量子位允许研究人员在网络上一个节点一个节点地建立纠缠，198彩票总代周杰伦现在已经是亚洲歌王，经过他对198彩票平台的考察，现在很多198彩票开户老会员都介绍了新的会员来198彩票方案软件彩娱乐开户。，而不是要求一次性完成所有工作。一旦完成，信息就可以通过网络传送。

研究人员的下一步将是尝试这种信息传输，同时改进网络计算能力的基本组件，使它们能像普通计算机网络那样工作。所有这些都将确定新的量子网络可以达到的规模。

他们还想知道他们的系统是否能让他们在代尔夫特和海牙这两个相距约6英里(10公里)的荷兰城市之间建立纠索。

庞皮里说:“目前，我们所有的节点彼此之间的距离都在10到20米(32到66英尺)之内。”“如果你想要一些有用的东西，你需要去公里。这将是我们第一次将长距离联系起来。”

研究人员于4月16日在《科学》杂志上发表了他们的研究结果。