隨著2019年臨近尾聲，全面實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的旅程仍在繼續(xù)：物理學(xué)家首次能夠證明兩個(gè)計(jì)算機(jī)芯片之間的量子隱形傳態(tài)。

簡(jiǎn)而言之，這一突破意味著信息不是通過(guò)物理電子連接而是通過(guò)量子糾纏在芯片之間傳遞，而是通過(guò)使用量子物理學(xué)原理將兩個(gè)粒子連接在一個(gè)間隙上來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

我們還不了解有關(guān)量子糾纏的一切(這是阿爾伯特·愛(ài)因斯坦著名的“怪異動(dòng)作”的現(xiàn)象)，但是即使到目前為止我們僅限于使用量子糾纏，也能夠使用它來(lái)在計(jì)算機(jī)芯片之間發(fā)送信息很重要。嚴(yán)格控制的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。

英國(guó)布里斯托大學(xué)的量子物理學(xué)家Dan Llewellyn解釋說(shuō)：“我們能夠在實(shí)驗(yàn)室中的兩個(gè)芯片上演示高質(zhì)量的糾纏鏈接，其中每個(gè)芯片上的光子共享一個(gè)量子態(tài)。”

“然后對(duì)每個(gè)芯片進(jìn)行完全編程，以執(zhí)行一系列利用糾纏的演示。”

假設(shè)地，量子糾纏可以在任何距離上起作用。兩個(gè)粒子密不可分地連接在一起，這意味著無(wú)論一個(gè)粒子在哪里(在這種情況下，在單獨(dú)的計(jì)算機(jī)芯片上)，它們都可以告訴我們有關(guān)另一個(gè)粒子的一些信息。

為了獲得結(jié)果，該團(tuán)隊(duì)生成了糾纏的光子對(duì)，以確保低干擾水平和高準(zhǔn)確性的方式對(duì)量子信息進(jìn)行編碼。最多四個(gè)量子位(與傳統(tǒng)計(jì)算位的量子等效)鏈接在一起。

Llewellyn說(shuō)：“旗艦演示是一個(gè)兩芯片的隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)，在執(zhí)行量子測(cè)量之后，粒子的單個(gè)量子態(tài)將在兩個(gè)芯片之間傳輸。”

“這種測(cè)量利用了量子物理學(xué)的奇怪行為，它同時(shí)破壞了糾纏鏈接，并將粒子狀態(tài)轉(zhuǎn)移到了已經(jīng)在接收器芯片上的另一個(gè)粒子上。”

然后，研究人員能夠進(jìn)行保真度達(dá)到91%的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)閹缀跛行畔⒍伎梢詼?zhǔn)確地傳輸和記錄。

科學(xué)家越來(lái)越了解量子糾纏的工作原理，但目前很難控制。這不是您可以安裝在筆記本電腦中的東西：您需要大量笨重，昂貴的科學(xué)設(shè)備才能使其正常工作。

但是希望這樣的實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)步有一天可能會(huì)導(dǎo)致計(jì)算的進(jìn)步，每個(gè)人都可以利用–超強(qiáng)大的處理能力和具有內(nèi)置黑客保護(hù)功能的下一代互聯(lián)網(wǎng)。

隱形傳輸?shù)牡蛿?shù)據(jù)丟失和高穩(wěn)定性，以及科學(xué)家能夠克服實(shí)驗(yàn)的高度控制，這些都是后續(xù)研究的有希望的跡象。

對(duì)于努力使量子物理學(xué)與當(dāng)今計(jì)算機(jī)中使用的硅芯片(Si-chip)技術(shù)以及用于制造這些芯片的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)一起工作，這也是一項(xiàng)有用的研究。

北京大學(xué)量子物理學(xué)家王建偉說(shuō)：“將來(lái)，量子光子器件和經(jīng)典電子控件的單硅芯片集成將為完全基于芯片的CMOS兼容量子通信和信息處理網(wǎng)絡(luò)打開(kāi)大門(mén)。”