4月16日發表於《科學》（Science）期刊的研究建立了世界上第一個多點量子網絡，連接三個量子處理器。更重要的是，研究組第一次展示了量子網絡內如何讓不同網絡協議合作傳輸數據。

在過去十年裏，科學家致力於構建量子網絡的第一步——把兩個量子處理器進行連接。現在，這份研究開始邁向下一步——建立多點連接。

這份研究同時採用了物理連接和基於量子糾纏的無接觸連接，並成功的展示將兩種協議結合運作。研究者表示，這是將來連接更多類型的協議、擴大量子網絡規模的重要基礎。

網絡協議就是電腦網絡中進行數據交換而建立的規則、標準或約定。接入網絡的每個成員都遵循這樣的約定，才能正確傳遞信息。網絡發展過程中，科學家為不同用途發展了很多協議，因此協議之間也要有溝通的原則，讓它們統一運作。

量子糾纏 兩粒子隔空聯繫

荷蘭代爾夫特理工大學（Delft University of Technology）引領的這份研究，第一次展示了一個多點連接的量子網絡。這個網絡內有三個量子處理器，也稱為三個節點，位於同一棟大樓內。中間節點叫做Bob，另外兩個節點分別叫做Alice和Charlie。Bob與Alice，Bob與Charlie之間都使用物理連接，並讓所有節點之間也建立基於量子糾纏的連接。量子糾纏是兩個粒子隔空形成密切連繫、達到同步的一種神奇的物理現象。

Bob配有額外一個量子比特，用於記錄網絡連接狀態。在Bob與Alice，Bob與Charlie分別建立連接後，他們嘗試的一種方法是，在Bob上進行一系列量子運算把這些連接轉換成Alice與Charlie之間的連接。他們還嘗試了另一種方法，通過Bob上進行的一系列量子運算，讓三個節點之間形成量子糾纏連接。

研究稱這個概念性展示的重大突破在於，建立了一套帶有「標誌」信號的協議，為將來大規模量子網絡內不同類型協議之間的溝通建立基礎。

研究組成員之一赫爾曼斯（Sophie Hermans）說：「連接建立後，我們能夠保存糾纏狀態，保護它們免受噪音干擾。這意味著，從原則上說，我們可以將這些狀態用於量子密鑰分配、量子計算或其它的量子協議。」

這項研究的負責人漢森（Ronald Hanson）說，這份研究展示的第一個基於量子糾纏的多點網絡，為開發量子網絡硬件、軟件和各種傳輸協議提供了測試平台。◇

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