出品|網(wǎng)易科學(xué)人欄目組晗冰
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據(jù)美國(guó)媒體報(bào)導(dǎo)，量子計(jì)算機(jī)依然是一個(gè)夢(mèng)想，然而量子通訊的時(shí)代早已到來。倫敦的一項(xiàng)新實(shí)驗(yàn)在解決抽樣匹配問題時(shí)首次證明，量子通訊優(yōu)于傳統(tǒng)的信息傳輸方法。
論文專著者，倫敦索邦學(xué)院電氣工程師Eleni表示，“我們是第一個(gè)在雙方傳遞信息中顯示出量子優(yōu)勢(shì)的。”其合作者是倫敦狄德羅學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)家和NirajKumar。
量子機(jī)器借助物質(zhì)的量子特點(diǎn)對(duì)信息進(jìn)行編碼，人們普遍覺得它將徹底改變現(xiàn)有的估算科學(xué)。但這些發(fā)明進(jìn)展平緩。當(dāng)工程師們努力構(gòu)建基本的量子計(jì)算機(jī)時(shí)，理論計(jì)算機(jī)科學(xué)家們卻遇見了一個(gè)根本性障礙:她們難以證明精典計(jì)算機(jī)永遠(yuǎn)沒法完成量子計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的任務(wù)。比如，在今年春天，一位來自康涅狄格州的少年證明，一個(gè)常年以來被覺得只能通過量子計(jì)算機(jī)快速解決的問題，也可以通過精典計(jì)算機(jī)快速解決。
但是在通訊領(lǐng)域，量子方式的益處可以得到證明。十多年前，計(jì)算機(jī)科學(xué)家證明量子通訊速度，起碼在理論上量子通訊比傳統(tǒng)傳遞信息的方法要好。
“大多數(shù)人都在研究估算任務(wù)。我們研究的一個(gè)很大優(yōu)勢(shì)在于，在通訊中使用量子方式的優(yōu)點(diǎn)是可以證明的。”如是強(qiáng)調(diào)。
2004年，和另外兩名計(jì)算機(jī)科學(xué)家構(gòu)想了這樣一個(gè)場(chǎng)景:一個(gè)人須要將信息發(fā)送給另一個(gè)人，這樣另一個(gè)人就可以回答特定的問題。研究人員否認(rèn)，量子裝置可以通過比精典通訊系統(tǒng)更少的指數(shù)級(jí)信息來完成這項(xiàng)任務(wù)。并且她們所構(gòu)想的量子結(jié)構(gòu)是純理論的量子通訊速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平。
“我們可以證明這些量子優(yōu)勢(shì)，但實(shí)際上很難實(shí)現(xiàn)量子合同，”說。
這項(xiàng)新研究對(duì)和他的朋友們構(gòu)想的情境進(jìn)行了更改。該研究討論的問題涉及兩個(gè)用戶，愛麗絲和鮑勃。愛麗絲有一組編號(hào)的球。每位球的顏色是隨機(jī)的白色或粉色。鮑勃想曉得隨便選購(gòu)的一對(duì)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(fā)送信息，同時(shí)依然確保鮑勃才能回答他的問題。