物理學家剛剛實現了電腦晶片之間的首次量子隱形傳態

2019年即將結束，全面實現量子計算繼續：物理學家首次能夠展示兩個電腦晶片之間的量子隱形傳態。

簡而言之，這項突破意味著資訊在晶片之間傳遞不是透過實體電子連接，而是透過量子糾纏？ 利用量子物理原理將兩個粒子跨過間隙連接起來。

我們還沒有完全了解量子糾纏（這與阿爾伯特愛因斯坦著名的「幽靈行動」相同），但能夠使用它在電腦晶片之間發送訊息具有重要意義，即使到目前為止我們還被限制在嚴格控制的實驗室環境中。

“我們能夠在實驗室中展示兩個晶片之間的高品質糾纏鏈路，其中兩個晶片上的光子共享單個量子態，”量子物理學家丹·盧埃林解釋道來自英國布里斯託大學。

“然後對每個晶片進行完全編程，以執行一系列利用糾纏的演示。”

假設，量子糾纏可以在任何距離工作。 得到兩個粒子密不可分地連結在一起，這意味著觀察一個可以告訴我們有關另一個的一些信息，無論它在哪裡（在這種情況下，在單獨的計算機晶片上）。

為了實現他們的結果，團隊產生了一對糾纏的光子，以確保低幹擾和高準確度的方式編碼量子資訊。 最多四個量子位元？ 經典計算比特的量子等價物？ 被連結在一起。

「旗艦演示是一個兩晶片隱形傳態實驗，在執行量子測量後，粒子的單一量子態在兩個晶片上傳輸，」盧埃林說。

「這種測量利用了量子物理學的奇怪行為，它同時破壞了糾纏鏈路並將粒子狀態轉移到接收器晶片上已有的另一個粒子。”

然後研究人員能夠進行保真度達到 91% 的實驗？ 例如，幾乎所有資訊都被準確地傳輸和記錄。

科學家們正在越來越多地了解量子糾纏是如何運作的，但目前還很難控制。 它不是你可以安裝在筆記型電腦內的東西：你需要大量笨重、昂貴的科學設備才能讓它工作。

但希望實驗室的進步，像這一點，有一天可能會帶來運算方面的進步，讓每個人都能利用？ 超強大的處理能力和具有內建駭客保護的下一代網路。

隱形傳輸的低數據損失和高穩定性，以及科學家們能夠在實驗中實現的高水平控制，都是後續研究的有希望的跡象。

對於將量子物理學與當今電腦中使用的矽晶片（Si-chip）技術以及用於製造這些晶片的互補金屬氧化物半導體（CMOS）技術結合起來的努力來說，這也是一項有用的研究。

“未來，量子光子裝置和經典電子控制的單一矽晶片整合將為完全基於晶片的 CMOS 相容量子通訊和資訊處理網路打開大門，”量子物理學家王建偉說，來自中國北京大學。

該研究發表於自然物理學。