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)。

簡而言之，這一突破意味著信息不是通過物理電子連接而是通過量子糾纏在芯片之間傳遞，而是通過使用量子物理學(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。

英國布里斯托大學(xué)的量子物理學(xué)家Dan Llewellyn解釋說：“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，以確保低干擾水平和高準(zhǔn)確性的方式對量子信息進(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：“旗艦演示是一個(gè)兩芯片的隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)，通過該實(shí)驗(yàn)，在執(zhí)行量子測量之后，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：“將來，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)打開大門。”