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一项里程碑式的实验结果:量子通信比传统通信更快!

2018-12-29 09:31
来源: 科技行者

量子计算机虽然仍只是个梦想,但量子通信的时代已近在咫尺。目前来自巴黎的一项最新实验首次证明,与传统通信相比,量子通信确实有显著优势。

索邦大学电气工程师Eleni Diamanti、其研究合作者Iordanis Kerenidis以及Niraj Kumar共同指出,“我们率先进行了量子通信实验,结果显示,发送与接收双方必须以共享方式方可完成通信——而这也正是量子通信的优势所在。”

一边,人们普遍认为量子计算机(即利用物质的量子特性进行信息编码)有望彻底改变人类的计算方式,但研究进展相当缓慢。之所以如此,原因之一是科学家们还没有证明出量子计算机是否真比经典计算机更快。举例来说,去年夏季一位来自德克萨斯州的少年就证明,某个长期以来只能在量子计算机上解决的问题,实际上也可以在经典计算机上快速完成。

另一边,而在通信领域(而非计算领域)当中,量子技术却有着相当明确的比较优势。早在十多年前,计算机科学家们就已经证明,至少在理论层面,量子通信在立足某些任务进行信息发送时,确实优于传统通信方式。

Kerenidis解释称,“大多数人都在研究计算任务。但相比之下,通信任务其实更有价值,因为其优势可以得到证明。”

2004年,Kerenidis和另外两位计算机科学家勾勒出一个实验场景:一个人向另一个人发信息,以便后者能够回答某个特定问题。研究人员证明,量子装置能够在达成这一目的的同时,传输少于传统系统的实际信息量。但他们想象出的这种量子通信只存在于理论层面——当时的技术还远无法实现Kerenidis解释,“我们虽然能证明这种量子优势,但也发现量子通信协议极难实现。”

图从上至下:索邦大学电气工程师Eleni Diamanti,巴黎狄德罗大学IRIF算法与复杂性小组CNRS高级研究员Iordanis Kerenidis和索邦大学量子信息与密码学博士生Niraj Kumar

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