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这听起来像是一个科幻的概念，但建设量子网络是世界上许多国家的一个主要目标。美国国防部（DoE）最近发布了第一份蓝图，制定一个逐步实现量子互联网梦想的战略，至少在接下来的几年中以非常初步的形式实现年。

美国加入欧盟和中国，对量子通信概念表现出浓厚兴趣。但是量子互联网到底是什么，它是如何工作的，它能实现什么奇迹呢？什么是量子互联网？

量子互联网是一个网络，它可以让量子设备在利用量子力学奇怪定律的环境中交换一些信息。理论上讲，这将为量子互联网带来前所未有的能力，而这些能力在当今的网络应用中是不可能实现的https://www.techrepublic.com/resource-library/whitepapers/manageing-ai-and-ml-in-the-enterprise-2020-tech-leaders-increase-project-development-and-implementation/？ftag=CMG-01-10aaa1b“target=”nu blank“rel=”noopener noreferrer“data component=”externalLink“>在企业2020中管理AI和ML：技术领导者增加项目开发和实施（TechRepublic Premium）

在量子世界中，数据可以以量子比特的状态编码，它可以在量子计算机或量子处理器等量子设备中创建。简单地说，量子互联网将涉及通过多个物理分离的量子设备网络发送量子比特。最重要的是，所有这些都要归功于量子态特有的古怪特性。但是，通过量子通道而不是经典的量子通道来传送量子比特，实际上意味着利用粒子在最小尺度下的行为，即所谓的“量子态”，几十年来一直在科学家中引起高兴和沮丧。

和量子物理定律，它是量子互联网中信息传输方式的基础，这一点不足为奇。事实上，它们是奇怪的，反直觉的，有时甚至看起来是超自然的。

因此，要了解互联网2.0的量子生态系统是如何工作的，你可能想忘掉你所知道的关于经典计算的一切。因为量子互联网不会让你想起你最喜欢的网络浏览器。

我们可以与quantum交换什么类型的信息？

简而言之，这不是大多数用户习惯的。因此，至少在接下来的几十年里，你不应该指望有一天能够跳到量子缩放会议上。

量子通信的核心是这样一个事实，即利用量子力学基本定律的量子比特的行为与经典比特截然不同。

当它对数据进行编码时，一个经典的bit实际上只能是两种状态之一。就像电灯开关必须是开或关的，就像猫必须是死是活一样，比特也必须是0或1。相反，量子位元是叠加的：它们可以同时是0和1，处于一种在经典世界中不存在的特殊量子态。有点像你可以同时坐在沙发的左手边和右手边。

矛盾的是，仅仅测量量子位的行为就意味着它被赋予了一个状态。一个被测量的量子位会自动地从它的双重状态中掉下来，并被归为0或1，就像经典的比特一样。

整个现象被称为叠加，它是量子力学的核心。

不出所料，量子比特不能用来发送我们熟悉的数据，比如电子邮件和WhatsApp消息。但量子比特的奇怪行为为其他更为利基的应用带来了巨大的机遇。

量子（更安全）通信

研究人员利用量子比特探索的最令人兴奋的途径之一就是安全性。

当涉及到经典通信时，大多数数据都是通过分发来保证安全的发送方和接收方的共享密钥，然后使用此公用密钥加密消息。接收者可以使用他们的密钥在他们的终端对数据进行解码。

当今大多数经典通信的安全性都是基于一种创建密钥的算法，黑客很难破解，但并非不可能。这就是为什么研究人员正在研究使这种通信过程“量子”的原因。量子密钥分发（QKD）是一个新兴的网络安全领域的核心，它的工作原理是让双方中的一方通过将加密密钥编码到量子位来加密一段经典数据。然后发送者将这些量子比特传送给另一个人，谁测量量子位以获得键值。

2023-03-22 10:04:19