非相邻节点间的隐形传态：量子网络迈出重要一步

英国《自然》杂志25日发表的一项研究演示了在一个三节点量子网络中，两个非相邻节点之间的量子信息隐形传态。这一结果是朝着量子互联网迈出的重要一步。

量子隐形传态能将量子信息从一个位置传送到另一个位置，在安全通信、量子计算、下一代互联网开发方面具有潜在应用价值。迄今报道的关于这一效应的实验演示一直局限于两个相连节点之间。而非相邻节点间的隐形传态对于量子网络(如量子互联网)的构建至关重要。

荷兰代尔夫特理工大学研究团队此次操作的量子网络，有3个用光纤连成一排的节点——爱丽丝、鲍勃和查理，爱丽丝和鲍勃之间以及鲍勃和查理之间有直接连接，但爱丽丝和查理之间没有。实现隐形传态首先要让相邻节点共享量子纠缠态，然后在中间节点鲍勃这里进行量子交换，从而在爱丽丝和查理之间形成纠缠，让量子信息能在它们之间直接隐形传送。在保存脆弱量子信息的同时完成流程的每一步，要求对这种量子态的制备、操纵和读取都做出改进。

研究团队指出，研究中演示的非相邻节点间的信息共享，或许代表了朝着构建能通过量子信息隐形传态进行通信的量子网络又近了一步。

不过，美国国家标准与技术研究院和韩国科学技术研究院科学家在一篇同时发表的新闻与观点文章中写道，实现量子网络周围无处不在的隐形传态技术仍有几步之遥。科学家总结道，后续还需对该系统的多个特征进行改进，才能支持多次隐形传态，以及构建大规模量子网络。

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甲地某一粒子的未知量子态，要在乙地的另一粒子上还原出来，正是这样奇异的量子纠缠，为量子计算机提供了巨大的计算能力，也是未来量子互联网上共享信息的基础资源。现在，科学家们实现了量子网络中远程、非相邻节点之间的量子隐形传态，证明了一旦成功准备好传送器，任意量子比特状态，都可以以高于经典界限的保真度进行传送。它听起来很难理解，但却是未来量子网络的硬件、软件、各种传输协议的主要组成部分，而当这一网络逐渐铺就而成时，它也会为相应的应用程序打开了大门。(科技日报记者 张梦然)

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