美國官員詳細說明了建設國家量子互聯網的計劃

美國能源部希望發展一個國家量子互聯網，以實現更安全的通信并推進重力波檢測等領域的科學研究。

官員在周四在芝加哥大學舉行的新聞發布會上介紹了這項工作的藍圖戰略。這份長達38頁的論文概述了關鍵目標以及在實現該概念之??前需要解決的研究挑戰。

亞原子粒子的量子特性不僅有助于構建復雜的非經典計算機，而且在理論上也有助于創建新型網絡。DOE提出的量子互聯網是一種以qubit而非bit的形式傳輸數據的網絡。這個概念仍然面臨重大的技術障礙，但如果實現，則可以帶來巨大的好處。

量子網絡的頭條優勢是安全性。跨網絡鏈接壓縮的量子位受觀察者的影響，這意味著竊聽的黑客將通過觀察它們來修改量子位。這為網絡運營商提供了一種潛在的高度可靠的方法來檢測安全漏洞，因此為什么該概念引起了政府和行業的極大興趣。

該技術也可能被證明是有價值的研究工具。有一天，量子網絡可能會用于為超精確量子傳感器集群供電，以檢測引力波，跟蹤火山噴發以及其他廣泛的科學應用。

美國能源部周四發布的長達38頁的戰略藍圖為國家量子互聯網的發展提供了高級路線圖。它列出了仍然需要克服的技術障礙。報告指出的主要研究目標包括構建量子網絡設備，開發路由技術以及找出糾正量子比特跨量子網絡傳播時出現的數據錯誤的方法。

一旦必要的組成部分準備就緒，計劃就是逐步建立國家量子互聯網。作為第一步，DOE認為通過在現有光纖網絡上測試未來的量子聯網協議的安全性來驗證它們的安全性至關重要。愿景是隨著時間的推移在校園之間，城市之間以及最終跨州之間部署量子網絡鏈接。

“最終，我們將把所有17個美國能源部國家實驗室連接起來，作為量子互聯網的骨干，”美國能源部科學能源部副部長Paul Dabbar詳述。“我們還將增加大學和私營部門的合作伙伴，與具有不同和互補技能的個人和機構的廣泛社區合作。在一起，我們將創造一些真正的突破性的東西，它將改變我們的生活。”

計劃的新聞發布會在此舉行的芝加哥大學中扮演著重要角色。它的研究人員與美國能源部的一個實驗室合作，建立了一個52英里量子網絡原型，該網絡最近 完成了首次成功的糾纏實驗。為了進行進一步的研究，該網絡將與位于伊利諾伊州巴達維亞附近的費米實驗室運營的另一個網絡相連，以創建一個80英里的科學試驗臺。

芝加哥大學教授戴維·奧沙隆(David Awschalom)在一份聲明中說：“我們的國家實驗室擁有世界一流的設施，可對具有亞原子分辨率的材料進行成像，并通過先進的超級計算機對其行為進行建模。” “這些強大的資源對于加快量子信息科學和工程的進展，并與學術和公司合作伙伴協作，引領這個快速發展的領域至關重要。”