谷歌Sycamore量子计算机的处理组件。

在不远的过去，量子计算研究的目标是实现一个被称为量子至上的里程碑：在这个时间点上，量子计算机实际上可以被视为优于经典计算机，以半导体为基础的计算机，可以处理你交给它的任何任务。当然谷歌已经对此大惊小怪了。这不再是真的了。此后，工程师和学者们承认，这是不可能的——量子装置无法取代经典装置（当然，他们发表这一声明似乎有点太方便了）现在，

其主要原因并不是量子计算机（QC），一旦其发展计划完全实现，在某种程度上会是低劣的。量子计算机是，而且由于物理的本质，它是一个由经典控制系统维护和管理的量子处理器。尽管有这个标题，“控制”在这里可能是一个不精确的词。尽管这样的设备可能已经成为一个新的工业的基础，但是他们并不能真正控制量子处理，而不是铁丝网篱笆控制监狱的骚乱。更准确地说，他们控制着进出监狱的网关，守卫们确保只监视网关而不监视其他东西（因为观看某些东西需要光子，而光子将使量子比特堆栈——核心处理元素——消失。）

不，原因是量子系统包括：，依赖于，一台经典的计算机。说这两个人互相依赖是很诱人的，但这会误解他们的工作关系。告诉一个质量控制人员，它依赖于任何其他东西，而且它很容易被抛出一个量子位，然后分崩离析。

工程师和程序员现在寻求的是一个更友善、更温和的成就和权威地位。一些人选择了量子优势这一短语，这意味着QC在性能、速度或质量方面比经典的超级计算机有一个明显可测量的优点。另一些人更喜欢量子实用性，这一点更为柔和，这意味着QC将是人们在对替代品进行理性分析后，理性地选择执行任务的设备。

“你可能会想，‘好吧，我们去年在谷歌取得了量子优势。因此，实现量子实用性可能需要几年的努力，不是吗？”该研究所的科学主任Lieven Vandersypen教授说https://qutech.nl/“target=”nu blank“rel=”noopener noreferrer nofollow“data component=”externalLink“>荷兰公共/学术合作伙伴QuTech，在最近的IQT欧洲2020会议上发言。谷歌的霸主地位是在一个53量子位元的寄存器被证明维持了一个任务的执行之后提出的。因此，如果我们从这个角度来看，也许通往100量子比特的道路是铺好的、平滑的、畅通无阻的。Vandersypen教授继续：

几百个量子位不是凭空而来的……这是可以解决有用问题的地方。另一方面，也许需要数百万的量子比特……或者也许是设计新量子算法的奇迹。那么哪一个适用，我该如何看待它？当然，我一分钟也不相信仅仅几年的工作就能实现真正的量子实用性。如果我们看一下预测，事实上，我们作为一个社区将实现几百个量子比特。但这些不是完美的量子位。那么，你需要的是100个完美的量子比特，它们将无限期地运行而不会出错，并且可以进行任何操作，以真正进入这个量子实用领域。好吧，它们不需要非常完美，但它们必须是，比方说，比我们现在能操作的任何量子比特都高出1000到10000倍。这并非完全不可能，但可以肯定的是，几年后不会发生。

Vandersypen多次提到“几年”，并非巧合。在全球范围内，如果一个正在进行的全球金融机构的转变会带来什么样的好处呢，也许是一种物理力量，它可以使多个QCs，也许是地球上所有的QCs，同时实现互操作。这就是量子纠缠的实质。要完全理解量子信息网络（QIN）的基本原理，需要的解释不仅是哲学上的，而且要首先深入到形而上学的海洋中。

纠缠即服务

一般来说，物理定律是这样的远指的主要是解释顺序。事实上，可以说笛卡尔坐标的主要功能就是对显式顺序给出一个清晰而精确的描述。现在，我们提出，在物理定律的表述中，主要的关联是给隐含的秩序，而解释的秩序是有次要的意义（例如，亚里士多德的运动概念，在古典物理学发展之后）。因此，可以预期的是，用笛卡尔坐标来描述不再是主要的重点，而且确实需要开发一种新的描述来讨论物理定律。

-David Bohm
整体性与牵连序，1980

A量子信息网（QIN），如果能建成，会完成一些物理现实中无法完成的事情。即使是科幻小说也没有出现过这样的装置。如果艾萨克·阿西莫夫知道这样的事情是可行的，机器人系列最终不是关于机器人的。

“你不能在量子信息网络上发送信息，”Mathias van den Bossche解释道，世界卫生组织指导电信和导航系统研究全球空间活动“target=”nu blank“rel=”noopener noreferrer nofollow“data component=”externalLink“>意大利的泰利斯-阿莱尼亚空间卫星联盟”您将纠缠关联从一个终端用户编织到另一个终端用户用户。当这是可用的，中间的一切都消失了，最终用户直接讨论。这意味着您实际上没有任何东西在网络上被重复，除了从一个链接交换到另一个链接的纠缠-没有重复的信息。“

充分传达琴的功能的唯一方法是用一个可笑的比喻：想象一下如果连接的状态一个有凝聚力的单位，是你可以随身携带的东西，就像一个扑克游戏的庄家递给你的一样。拥有这张牌，桌子另一端的另一个人的扑克牌就是你的一部分。如果他有两个国王，你也有，你现在有四个一种（他也是，但至少你知道这一点。）

现在想象一下，你在玩一种游戏的变体，玩家可以交换卡片。与一个玩家的手的连接可以是你可以交易的东西，也许是一张可以让你与另一个玩家的手相连的牌。为了完成这个比喻，假设你在玩这个游戏，使用一种网络，在这种网络中，交易卡片的值将与交易卡片本身完全相同。

此时，如果我措辞正确，你可能会对量子网络的功能有一点概念。让我们给这个功能一个目的：你已经知道，在一台电子计算机上，一个组件通过插入它的总线与主板接口。这个接口提供了组件的连通性（有些人称之为“连通性”，但在当今的网络中，这实际上意味着其他东西）。量子网络的理论是，在量子水平上，两个成分的连通性可以被传递。结果是你可以得到指数级的更强，使用两个QCs的单量子计算机，两个QCs相互交换其连接属性。

“最终，在未来，我们希望让所有人都能享受到纠缠，”量子技术公司量子互联网计划的领导者斯蒂芬妮·韦纳在IQT Europe 2020大会上说，“这意味着最终实现量子通信，在地球上任何地方的本地量子处理器之间。”

尽管量子网络连接成对的qc，并且它们之间的连接可能是不稳定的，一个琴必须有一些连续的状态，它甚至可以在量子水平上存在。因此，QIN中节点的最小级别是3，而不是2，因此始终保持一个链路。2019年11月报告，介绍了剑桥、布里斯托尔和伦敦之间的最小3节点QIN，由于大流行造成的延误，仍然是最新的。QIN的目标不仅仅是在两个位置之间传递量子态，而且因为光子是可以移动的（你不能在罐子里捕捉光），记住这些状态，就像热土豆一样在一个地方到另一个地方。因此，量子网络是一种量子存储器，他承认，如果不能对网络整体行为进行建模，计算量子网络中路径的优化可能需要QC。量子计算机的想法是由Richard Feynman博士提出的，他被认为是包括量子色动力学在内的许多科学之父，在他的一次即席演讲中，他提出只有QC才能模拟量子力学行为。

但是量子纠缠-两个原子曾经存在过的现象结合，共享一种属性的状态，而不管它们在空间中的距离如何-就我们所知，只能在两个原子之间共享。将几个纠缠在一起的qc不会有问题，因为理论告诉我们这是不可能的。

使QIN发挥功能的技巧可能会变成一个交换问题：打开光纤链中连接源到目的地的链路，就像运河中的锁一样。然而，这可能不是一个不可能解决的问题，即使对于一个传统的管理网络也是如此。量子连接确实可以在长距离的点之间实现，只要我们接受它们为一路上有站的多步路径。

这一点之所以重要，与QC未来在保护所有通信（包括与量子无关的常规通信）方面的作用有关。一旦对于一个稳定的QC来说，在很短的时间内解密任何经典加密的消息变得微不足道，我们所知道的阻止数字通信崩溃的唯一方法就是限制量子通信的访问。如果网络的历史证明了什么，扩展信息传播的一种方法是通过一种微不足道的尝试来封锁对它的访问。