据科技日报报道,荷兰代尔夫特理工大学的量子研究团队近日在英国《自然》杂志上发布了一份报告,也可以说是一张路线图,阐述了量子互联网发展的各个阶段及其应用领域。
在最新报告中,代尔夫特团队为量子互联网的发展制订了六个阶段。
最初阶段被称为“0阶段”。在这一阶段的网络中,用户能建立一个通用的加密密钥,以便安全地共享数据。量子物理学仅在幕后工作:服务提供商使用它来创建密钥。但提供商因此就知道了密钥,这意味着用户必须信任服务商。这种类型的网络已经存在。例如在中国,绵延多公里的这种网络连接了包括北京和上海在内的大城市。
在第一阶段,用户正式进入量子游戏,其中发送者创建量子状态(通常是光子)。这些量子状态或沿着光纤,或通过在开放空间中发射的激光脉冲被发送到接收器。在此阶段,任何两个用户都可以创建只有他们自己知道的私有加密密钥。该技术还使用户能将量子密码提交给诸如ATM之类的机器,如此一来,机器将能够在不知道密码是什么的情况下对密码进行验证,也无法窃取密码。韦纳说,这一阶段尚未进行大规模试验,但在小城市规模上已具备了技术可行性,速度可能会非常缓慢。年,由中国科技大学潘建伟教授领导的小组创造了这种传输的世界纪录:当时他们用一颗卫星让两个相距多公里的实验室实现了量子连接。
在第二阶段,量子互联网将利用强大的纠缠现象。它的第一个目标是使量子加密基本上无法破解。这个阶段所需的大多数技术已经存在,至少可以实现基本的实验室演示。
在第三到第五阶段,量子互联网将首次使任何两个用户能存储和交换量子比特。
进入最后阶段,还需要几个突破。汉森的团队目前正致力于攻克这些难题。他们也致力于构建第一款“量子中继器”,以帮助量子比特在长距离和大范围内发生纠缠。