只需按一下按钮即可进行量子传输

数据传输是现代信息社会的支柱，无论是大小规模。在互联网上，数据在世界各地的计算机之间交换，通常使用光纤电缆。另一方面，在计算机内部，信息​​必须在不同处理器之间来回穿梭。可靠的数据交换对于目前正在开发的新量子信息技术也非常重要 - 但与此同时，它也非常困难。在苏黎世的ETH，由固态物理实验室的Andreas Wallraff领导的物理学家团队现在已成功地在按钮和高保真度下传输量子信息，相距大约一米的两个量子位。他们的研究结果发表在科学期刊上大自然本周。

飞量子位

量子信息技术(如量子计算机和量子加密技术)的主要特点是使用量子比特或“量子比特”作为信息的基本单位。与经典位不同，量子位不仅可以具有值0或1，而且还可以采用所谓的叠加态。一方面，这可以构建极其强大的计算机，这些计算机利用这些叠加状态比传统计算机更有效，更快地执行计算。另一方面，这些状态也非常敏感，不能简单地使用传统技术传输。问题在于，静止量子比特的状态首先必须转换成所谓的“飞行​​”量子比特，例如光子，然后再转换回另一个静态量子比特。几年前，研究人员能够以这种方式传递原子的量子态。现在，瓦拉夫和他的同事已经成功实现了这种传输，从一个超导固态量子比特到另一个超导固态量子比特。

硅光子技术使用小型的光元件传送光脉冲，可在服务器芯片、大型资料中心及超级电脑的芯片之间以极高的速率传送大量资料，突破资料流量阻塞及传统昂贵的网路互连技术的限制，大幅降低系统内及运算元件间的资料传输瓶颈，提升回应时间。在超导体系，该研究团队自主研发了10比特超导量子线路样品，通过高精度脉冲控制和全局纠缠操作，成功实现了目前世界上最大数目的超导量子比特的多体纯纠缠，并通过层析测量方法完整地刻画了10比特量子态。杂志封面超导纳米线单光子探测器（snspd）是本世纪初出现的一种新型的单光子探测技术，其探测效率、暗计数、时间抖动等性能指标明显优于传统的半导体单光子探测器，受到国内外学术界的广泛关注，并已经广泛应用于量子通信、量子计算等领域，并有力推动了量子信息技术的发展。

确定性而不是概率性

“量子态隐形传输利用的就是量子的这种特性，我们首先把一对携带着信息的纠缠的光子进行拆分，将其中一个光子发送到特定位置，这时，两地之间只需要知道其中一个光子的即时状态，就能准确推测另外一个光子的状态，从而实现类似‘超时空穿越’的通信方式。利用量子纠缠原理能在无需传输载体本身状态下把光子上的量子态传输到遥远场所，由于纠缠光子的纯净度经常会在数百至数千公里的传送过程中被杂音破坏，所以可在必要中转点上通过高效掉换多光子纠缠态以将量子纠缠性质恢复的量子纠缠交换一直被认为是超长距离量子密匙传输的不可或缺技术之一。发送者甚至可以对这个量子态一无所知：将原物的信息分成经典信息与量子信息两部分，中科院院长白春礼、“通向全球化量子网络”，纠缠态的非定域性起着极其重要的作用，可以这样来想象隐形传送的过程，共同发起组建“中国量子通信产业联盟”，作为信息载体的光子本身并不被传输，具有保密性强、九州量子，c，潘建伟。

“我们的量子态传输速率是有史以来最高的传输速率，80%的传输保真度在协议的首次实现中非常好，”Andreas Wallraff说。利用他们的技术，研究人员还能够在量子比特之间产生每秒多达50,000次的量子力学纠缠。传输过程本身不到百万分之一秒，这意味着传输速率有相当大的改进空间。量子力学纠缠在两个量子物体之间建立了紧密的联系，甚至是远距离，这是一种用于密码学或量子隐形传态的特征。

量子计算机的量子转移

以这次完成的10个超导量子比特纠缠计算为例，它在经典计算机完成一次计算的同时，可以完成10个比特，也就是1024次计算。但量子比特的特殊之处在于，它能够呈现叠加状态，能同时表示0和1，处于叠加态的量子比特能以一种叫做量子纠缠的现象相互联系，简单来说，就是一个量子比特的行为能瞬间影响到另一个量子比特。因此，业内也将达到50量子比特的计算机称为达到了“量子霸权/量子优越性（quantum supremacy）”，即50量子比特的量子计算机优于现在的任何一台经典计算机。

实用的量子通讯技术不是直接传递光子，而是通过某种方式把该光子的量子状态复制给远处的其他光子，从而在接受者那里制造出一个处于纠缠态的光子，从而达成量子通信的目的，这被称为"量子态隐形传输"，也就是中科院的潘建伟团队所采用的技术路线。发送者甚至可以对这个量子态一无所知：将原物的信息分成经典信息与量子信息两部分，中科院院长白春礼、“通向全球化量子网络”，纠缠态的非定域性起着极其重要的作用，可以这样来想象隐形传送的过程，共同发起组建“中国量子通信产业联盟”，作为信息载体的光子本身并不被传输，具有保密性强、九州量子，c，潘建伟。利用量子纠缠原理能在无需传输载体本身状态下把光子上的量子态传输到遥远场所，由于纠缠光子的纯净度经常会在数百至数千公里的传送过程中被杂音破坏，所以可在必要中转点上通过高效掉换多光子纠缠态以将量子纠缠性质恢复的量子纠缠交换一直被认为是超长距离量子密匙传输的不可或缺技术之一。