美国芝加哥大学也要搞量子网络了。
随着信息技术的不断发展，黑客攻击水平也道高一尺魔高一丈，对全世界网络安全造成极大的破坏。仅仅在2016年，美国因安全问题造成的经济损失就达570亿美元至1090亿美元。
芝加哥大学一个小组决心改变这一现状，计划通过量子技术来建立一个绝对安全不可破解的量子网络。这个网络将建在能源部阿贡国家实验室和费米国家加速器实验室之间，使用长度达48公里未启用的光缆，建成后将成为世界上最长的量子物理测试链接之一，实验将有来自全球的70名量子物理学家和工程师参与。
费米实验室副主任兼首席研究官约瑟夫·莱金肯认为，这将是第一次在美国建立一个长距离的、永久的、可运行的量子隐形传态网络，以证明量子技术的可行性，探索量子纠缠的特性，为未来创立量子网络铺平道路。
这个量子网络将不可破解，因为一旦有人试图观察传输，传输本身就会受到干扰，从而破坏传输的信息，并向通信双方发出警告。这个说法可能读者朋友们都非常熟悉了，没错，中国的量子保密通信就是这样的，一旦有人偷窥处于纠缠态的量子，纠缠就被破坏了。
很多国家都在搞类似美国的这种量子网络实验，不过芝加哥的研究人员认为，他们的实验是独一无二的。因为最大的中国量子网络和其它国家的大多依靠纠缠的光子飞行比特作为携带密钥的信使，通过光缆传输，由于光子传播时间越长，被吸收和散射的可能性就越大，因而无法到达目的地，需要大量的中继节点。而芝加哥的解决方案是全固态，由光子飞行比特来启动位于量子网络两端的固态量子比特节点之间的纠缠，一旦它们共享纠缠量子态，就可以通过量子隐形传态直接在彼此之间传输信息。
固态量子比特基于固体中的原子缺陷，如金刚石中的氮-空位和碳化硅材料，或含有单原子杂质的稀土材料，与现代计算机中使用的材料类似。固态量子比特与光子飞行比特相比，具有稳定、寿命长的特点，容易扩展到大型系统。
目前这种系统已有不少实验室进行测试，比如加州理工和费米实验室的合作等，但都是小规模的，因为即使是几公里的距离，对粒子的纠缠都是一个巨大的挑战——纠缠的粒子不能以任何方式与环境相互作用，科学家必须克服粒子发射光子的任何损失并精确协调它们的传输时间。
我理解的是，芝加哥大学已经实现了飞行的光量子比特与静止的原子量子比特之间的量子隐形传态，并将之运用于量子网络建设。
中国已开通了世界首条，长达2000公里的量子保密通信“京沪干线”，并与墨子号卫星实现连接，不过看媒体介绍，中间是有32个中继节点的，而这些节点并不是绝对安全的量子中继，芝加哥的这个是不是就是所谓的量子中继了呢？
不过可以肯定的是，理论已限制量子隐形传态传输物质、能量和信息，所以该量子网络无法用于超光速通信上，也无法用于星际迷航中人体的光束传送。本月芝加哥大学和两个实验室三家机构将在芝加哥量子峰会上交流，可能会有更多的发现和进展。
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