这是量子互联网的开端吗?英国研究人员已经证明,量子和经典数据流可以交织在传统光纤网络中,从而能够将量子信息分布到家中,使用现有线缆。这意味着量子密钥分发(QKD)可以与传统的经典数据通道并行工作,这一发展实际上为与我们现有的经典网络并存的量子网络奠定了基础。
来自爱尔兰科克大学廷德尔国家研究所的团队在一篇新论文中展示了量子比特——量子计算的基本组成单元——如何在标准光纤网络上传输。这之前也有人做过,但不是以一种真实世界的方式。换句话说,理论上你可以通过光纤传输量子比特,当然可以。但要可行地做到这一点——尤其是在传统数据流的并行传输下——是一个巨大的进步。
问题一直在于干扰。量子比特由单个光子携带,而传统数据包由强大的激光脉冲携带。这些脉冲在网络中传播会导致光纤内发生自发拉曼散射,进而干扰量子通道,导致错误率过高而无法接受。
因此,科克团队找到了在拉曼散射之间挤压量子比特的方法。当激光脉冲在光纤中传播时,干扰脉冲也会随着一起传播——也就是说,在拉曼散射的爆发之间存在安静的时刻,这些时刻会导致网络上的干扰或串扰。通过仔细控制量子数据的时序和波长,研究人员表明,他们可以将QKD方案生成的量子数据插入到干扰区域之间,在那里它们可以不受干扰地传输。
如果我们将来要开始大规模采用量子计算(当然,首先我们需要一些好的量子计算机,但做好准备总是有益的),这至关重要。与我们现有的经典数据网络并行构建第二个量子网络将非常昂贵。使用这种方案,似乎可以实现经典流和量子流并行运行,从而使量子IT更具商业可行性。