出品|網易科學人欄目組晗冰
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據美國媒體報導,量子計算機依然是一個夢想,然而量子通訊的時代早已到來。倫敦的一項新實驗在解決抽樣匹配問題時首次證明,量子通訊優于傳統的信息傳輸方法。
論文專著者,倫敦索邦學院電氣工程師Eleni表示,“我們是第一個在雙方傳遞信息中顯示出量子優勢的。”其合作者是倫敦狄德羅學院計算機科學家和NirajKumar。
量子機器借助物質的量子特點對信息進行編碼,人們普遍覺得它將徹底改變現有的估算科學。但這些發明進展平緩。當工程師們努力構建基本的量子計算機時,理論計算機科學家們卻遇見了一個根本性障礙:她們難以證明精典計算機永遠沒法完成量子計算機設計的任務。比如,在今年春天,一位來自康涅狄格州的少年證明,一個常年以來被覺得只能通過量子計算機快速解決的問題,也可以通過精典計算機快速解決。
但是在通訊領域,量子方式的益處可以得到證明。十多年前,計算機科學家證明量子通訊速度,起碼在理論上量子通訊比傳統傳遞信息的方法要好。
“大多數人都在研究估算任務。我們研究的一個很大優勢在于,在通訊中使用量子方式的優點是可以證明的。”如是強調。
2004年,和另外兩名計算機科學家構想了這樣一個場景:一個人須要將信息發送給另一個人,這樣另一個人就可以回答特定的問題。研究人員否認,量子裝置可以通過比精典通訊系統更少的指數級信息來完成這項任務。并且她們所構想的量子結構是純理論的量子通訊速度,遠遠超出了當時的技術水平。
“我們可以證明這些量子優勢,但實際上很難實現量子合同,”說。
這項新研究對和他的朋友們構想的情境進行了更改。該研究討論的問題涉及兩個用戶,愛麗絲和鮑勃。愛麗絲有一組編號的球。每位球的顏色是隨機的白色或粉色。鮑勃想曉得隨便選購的一對球是相同的顏色還是不同的顏色。愛麗絲希望盡可能少地向鮑勃發送信息,同時依然確保鮑勃才能回答他的問題。