（Yuichiro Chino/Moment/Getty Images）

虽然量子互联网的想法具有巨大的潜力，但将其与常规旧互联网连接起来仍面临挑战。

现在一项新的研究暗示了如何将现有网络和未来的网络结合起来。

德国汉诺威莱布尼茨大学的研究人员进行的一项实验展示了量子信息和传统数据的经典 1 和 0 如何通过同一光纤传输。

潜在的，这意味着一个几乎无法被黑客入侵的互联网——并且有可能使用现有的基础设施来连接网络中的多台量子计算机，有朝一日可能会提供一种独特的处理能力，解决原本无法克服的计算任务。

参与这项研究的研究人员。（汉诺威莱布尼茨大学）

量子通信需要将紧密相关的光波单独发送，以保护它们之间微妙的纠缠关系，这意味着它们需要与传统的数据承载光波分开传输。这使得将所有信息都发送到同一条管道变得很棘手。

“要使量子互联网成为现实，我们需要通过光纤网络传输纠缠光子，”汉诺威莱布尼茨大学物理学家迈克尔·库斯 (Michael Kues)表示。“我们还希望继续使用光纤进行传统的数据传输。”

“我们的研究是将传统互联网与量子互联网相结合的重要一步。”

研究团队使用了一种专门设计的设备来应用所谓的serrodyne 技术，该技术可以改变光纤中的信号相位，将量子数据和经典数据放在相同的频率通道上。

然而，它以数据流互不干扰的方式实现，从而保留了量子流的纠缠状态。在网络的另一端，数据流可以再次分离，因此两种类型的数据都可以发送和接收——这是一种混合通信方法。

经典信号和量子信号被合并到一个通道中。（Rübeling 等人，Science Advances，2024 年）

这是科学家首次能够在光纤中使用相同的频率通道发送纠缠光和非纠缠数据。由于这些光纤已经构成了我们互联网的骨干，这意味着量子技术可以更快地得到采用。

汉诺威莱布尼茨大学的物理学家 Jan Heine说： “纠缠光子阻塞了光纤中的数据通道，使其无法用于传统的数据传输。”

仍有许多挑战需要克服：研究仍在继续，试图让量子信息在不发生分裂的情况下跨更长的距离传输，并找到管理现有网络流量的方法。

然而，如果我们能够让量子互联网投入运行，它有望在我们今天所知的互联网上增加一层无与伦比的超级安全保护层——如果有恶意行为者试图拦截数据，数据就会彻底崩溃。

Kues说道： “我们的实验展示了混合网络的实际实施如何取得成功。”

该研究已发表在《科学进展》上。