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圖：芝加哥市長洛里·萊特福特與伊利諾伊州州長杰伊·羅伯特·普利茨克宣布推出量子互聯網項目

7 月 24 日，據外媒報道，當地時間周四，美國官員和科學家公布了所謂的量子互聯網計劃，據說其將永遠不會被劫持。新的網絡將與現有互聯網并存，但提供更安全的方式來發送和處理信息。

　　量子互聯網計劃的主要研發中心位于芝加哥，美國官員和科學家在這座城市公布了他們所稱的“第二個互聯網”目標，它將與全球現有網絡并存，利用量子力學定律更安全地共享信息，并連接新一代計算機和傳感器。

　　量子技術尋求利用原子、光子和電子的不同性質來建造更強大的計算機和其他處理信息的工具。量子互聯網依賴于呈現量子狀態的光子，這種狀態被稱為“糾纏”，這使得它們可以在沒有物理連接的情況下遠距離共享信息。

　　芝加哥大學普利茲克分子工程學院教授、阿貢國家實驗室資深科學家大衛·奧沙洛姆(David Awschalom)稱，量子互聯網項目是美國量子研究計劃的支柱。他說：“這是一項新技術的誕生，它正引發一場全球性的競爭。地球上每個大國都推出了量子計劃，因為情況越來越明朗，它會有很大的影響。”

　　除了美國，中國也在量子技術上投入巨資，該領域可能會改變信息處理方式，并為主導該領域的國家帶來巨大的經濟和國家安全優勢。歐洲也在熱衷于進行這項研究。美國能源部及其 17 個國家實驗室將構成該項目的骨干。

　　目前還不清楚這個項目的確切資金來源，美國能源部周四沒有宣布該項目所需的資金。該機構負責科學事務的副部長保羅·達巴爾(Paul Dabbar)在接受記者采訪時表示，聯邦政府每年在量子信息技術上的投資約為 5 億至 7 億美元，這表明其中部分資金將用于新的量子互聯網。達巴爾還稱，未來可能會有更多關于該項目資金來源的信息宣布。

　　芝加哥地區費米國家加速器實驗室(Fermilab)量子科學負責人帕納喬蒂斯·斯彭祖里斯(Panagiotis Spentzouris)在接受采訪時表示，執行周四公布的藍圖需要更多的資源和更清晰的項目結構。這份長達 38 頁的文件列出了要瞄準的研究重點和里程碑，但沒有將詳細任務分配給特定的各方。

　　研究人員表示，量子互聯網的初始用戶可能包括尋求更安全地發送數據的國家安全機構、金融機構和醫療保健公司。由于光子和其他量子比特的性質，這些網絡承諾更安全，有些人甚至認為其永遠無法被劫持。科學家說，任何試圖觀察或干擾這些粒子的行為，那會自動改變它們的狀態，進而破壞正在傳輸的信息。

　　量子互聯網還可以用來連接各種量子計算機，幫助提高它們的總計算能力。阿貢國家實驗室資深科學家奧沙洛姆說，量子計算機仍處于開發的早期階段，還沒有經典計算機那么強大，但通過量子互聯網將它們連接起來，可能有助于加快它們在解決復雜問題上的采用，比如尋找新的藥物發現或新的高科技材料研發等。

　　費米國家加速器實驗室(Fermilab)量子科學負責人斯彭祖里斯說，最終消費者可能也會進入量子互聯網，購買信用卡信息被黑客攻擊風險較小的產品，或者發送和接收健康記錄或社保號碼等敏感個人信息。他說，消費者在購物和發送信息時，可能會在常規互聯網和量子互聯網之間無縫對接，而不一定知道他們正在切換平臺。

　　周四，伊利諾伊州州長杰伊·羅伯特·普利茨克(J.B.Pritzker)和芝加哥市長洛里·萊特福特(Lori Lightford)都在宣布這個消息時發表了講話，表達了希望量子技術將給該市科技界帶來溢出效應的跡象，這是量子技術可能帶來潛在經濟回報的一個跡象。該地區的大學和實驗室已經建立了芝加哥量子交易所，試圖加快創新和經濟發展。

　　量子互聯網的各個組成部分已經在各個國家實驗室啟動并運行。在芝加哥地區，阿貢國家實驗室已經建立了接近 84 公里長的量子網絡，不久將連接到附近的費米實驗室，以建立全長超過 128 公里的試驗平臺。在紐約，石溪大學和布魯克海文國家實驗室(Brookaven National Lab)已經建立了另一個 128 公里長的量子網絡。

　　斯彭祖里斯表示，他們的計劃是使用光纜、衛星和安裝了量子通信硬件的無人機，在全國范圍內慢慢連接這些本地網絡。研究人員說，仍然需要開發一種名為量子中繼器的關鍵硬件，以遠距離放大量子網絡的信號。

　　阿貢國家實驗室資深科學家奧沙洛姆強調，美國需要采取更多措施培養新一代量子工程師。他說：“當你詢問科技公司，他們對量子信息技術的頭號擔憂是什么時，到目前為止，他們最擔心的是缺少專業人才。”這些公司也在問他：我們到哪里去招聘成千上萬的量子工程師？