显示通过马萨诸塞州剑桥和波士顿的双节点量子网络路径的地图。梦想一个量子互联网是一回事，它可以通过叠加在不同量子态中的光子向世界各地发送防黑客信息。在身体上证明这是可能的，这是另一回事。 这正是哈佛大学物理学家所做的，他们使用波士顿地区现有的电信光纤，展示了迄今为止两个量子存储节点之间世界上最长的光纤距离。可以把它想象成A点和B点之间的一个简单、封闭的互联网，它携带的信号不是像现有的互联网那样由经典比特编码的，而是由完全安全的单个光粒子编码的。 这项开创性的工作名为“电信网络中纳米光子量子存储节点的纠缠”，发表在《自然》杂志上，由约书亚和贝丝弗里德曼大学物理系教授米哈伊尔·卢金（Mikhail Lukin）领导，与哈佛大学教授Marko Lon?ar和Hongkun Park合作，万向娱乐他们都是哈佛量子计划的成员，以及亚马逊网络服务的研究人员。 哈佛大学团队通过纠缠两个量子存储节点，建立了第一个量子互联网的实际构成，这两个节点由光纤链路隔开，部署在剑桥、萨默维尔、沃特敦和波士顿大约22英里的环路上。这两个节点位于哈佛大学综合科学与工程实验室的一层楼。 量子存储器类似于经典计算机存储器，是互联量子计算未来的重要组成部分，因为它允许复杂的网络操作以及信息存储和检索。虽然过去已经创建了其他量子网络，但哈佛大学团队的量子网络是可以存储、处理和移动信息的设备之间最长的光纤网络。 每个节点都是一个非常小的量子计算机，由一块金刚石制成，其原子结构存在缺陷，称为硅空位中心。在钻石内部，小于人类头发宽度百分之一的雕刻结构增强了硅空位中心和光之间的相互作用。 硅空位中心包含两个量子比特或量子信息位：一个以电子自旋的形式用于通信，另一个以更长寿命的核自旋形式使用，用作存储量子比特以存储纠缠（量子力学特性，允许信息在任何距离上完美关联）。 两种自旋都可以通过微波脉冲完全控制。这些金刚石设备（仅几毫米见方）安装在温度达到 -459°F 的稀释制冷装置内。 使用硅空位中心作为单光子的量子存储设备一直是哈佛大学万向平台注册的一项多年研究项目。该技术解决了理论量子互联网中的一个主要问题：无法以传统方式增强的信号丢失。 量子网络不能使用标准的光纤信号中继器，因为复制任意量子信息是不可能的，这使得信息安全，但也很难长距离传输。 基于硅空位中心的网络节点可以捕获、存储和纠缠量子信息，同时校正信号丢失。在将节点冷却到接近绝对零度后，光通过第一个节点发送，并且由于硅空位中心的原子结构的性质，与它纠缠在一起。 “由于光已经与第一个节点纠缠在一起，它可以将这种纠缠转移到第二个节点，”第一作者Can Knaut解释说，他是Lukin实验室的Kenneth C. Griffin艺术与科学研究生院的学生。“我们称之为光子介导的纠缠。 在过去的几年里，研究人员从波士顿的一家公司租用了光纤来运行他们的实验，将他们的演示网络安装在现有光纤之上，以表明创建具有类似网络线路的量子互联网是可能的。 “表明量子网络节点可以纠缠在非常繁忙的城市地区的现实世界环境中，是迈向量子计算机之间实际网络的重要一步，”Lukin说。 双节点量子网络只是一个开始。研究人员正在努力通过添加节点和试验更多网络协议来扩展其网络的性能。

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