美国西北大学的工程团队在量子隐形传态领域取得了重大突破，他们成功展示了在传统互联网流量中传输量子信息的可能性。这一进展预示着我们可能即将迈入通信技术的新时代，量子网络和传统网络将能够共存，为我们带来前所未有的安全性和速度。
西北大学的工程师们在已经传输互联网流量的光纤电缆上演示了量子隐形传态。这项成果发表在《Optica》杂志上，为量子通信与现有互联网基础设施的结合开辟了新的可能性，对先进传感技术和量子计算应用领域也具有深远影响。
量子隐形传态利用量子纠缠的特性，实现了远距离网络用户之间超快速且安全的信息共享。与传统通信方式不同，量子隐形传态不需要物理传输粒子，而是依赖于纠缠粒子在远距离间交换信息。
这项研究的领导者，普雷姆·库马尔教授表示，之前没有人认为这是可能的。“我们的工作展示了一条通往下一代量子和经典网络共享统一光纤基础设施的路径。这基本上打开了将量子通信推向下一个水平的大门。”
库马尔实验室的博士生、论文的第一作者乔丹·托马斯解释说：“通过对两个光子进行破坏性测量——一个携带量子状态，一个与另一个光子纠缠——量子状态被转移到剩余的光子上，这个光子可能非常远。光子本身不需要被发送到长距离，但其状态最终被编码到远处的光子上。”
在这项研究之前，许多研究人员对在传输经典通信的电缆中进行量子隐形传态的可行性持怀疑态度。他们担心纠缠光子会被光纤电缆中存在的数百万其他光粒子所淹没。
然而，库马尔和他的团队找到了解决方案。通过对光纤电缆内光散射的广泛研究，研究人员识别出了一个较不拥挤的光波长来放置他们的光子。他们还实施了特殊过滤器来减少来自常规互联网流量的噪声。库马尔解释说，他和他的团队进行了细致的光散射模式分析，并战略性地将光子放置在散射效应最小化的临界点。
为了验证他们的方法，团队设置了一根30公里长（18.6英里）的光纤电缆，每端都有一个光子。他们通过电缆同时传输量子信息和高速互联网流量。在执行隐形传态协议的同时，在中点进行量子测量，测量接收端的量子信息质量。结果表明，即使在繁忙的互联网流量中，量子信息也成功传输。
展望未来，库马尔和他的团队计划将他们的实验扩展到更远的距离。他们旨在通过两对纠缠光子展示纠缠交换，这将是分布式量子应用发展的另一个重要里程碑。此外，研究人员还在探索在现实世界的地下光缆上进行实验的可能性，超越实验室环境。
库马尔说：“量子隐形传态能够在地理上遥远的节点之间安全地提供量子连接，但许多人长期以来一直认为没有人会建造专门的基础设施来发送光粒子。如果我们正确选择波长，我们就不必建造新的基础设施。传统通信和量子通信可以共存。”
