量子计算机和安全的量子网络虽然现在只能以有限的方式运行，它们却已将我们带入了量子时代的大门。然而，在我们充分发挥它们的潜力之前，我们必须增加其规模和复杂性。当今最先进的系统使用大约100个量子比特，但量子计算机所承诺的强大应用将需要数百万(甚至数十亿)量子比特。

有一种扩大规模的解决方法是构建分布式量子网络。由于大型、单一位置的量子计算机难以构建，我们需要把量子比特分布在多个节点网络上，并通过被称为“量子中继器”的设备交换节点之间的量子信息。

韩国国家研究院(NRIK)于今年8月1日开始资助一项为期五年的计划，以构建一个连接相隔20公里的节点的分布式量子网络。它也将是首个有“混合”节点的网络，它通过光纤和露天链路连接到了无人机等移动平台。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(UIUC)研究员Paul Kwiat将在其发展中发挥不可或缺的作用。

Kwiat是UIUC的物理与电气工程教授和伊利诺伊州量子信息科学与技术中心(IQUIST)的研究员，他认识韩国标准与科学研究所(KRISS)的首席研究员Hee Su Park，因为Park是10年前，他的研究小组的访问科学家。当时他们合作开发了一种技术，该技术导致设计出现在世界上最有效的单光子源。

Kwiat说：“在当前的项目中，我们将进一步扩展‘我们的’方法，并将它们与我们在实验室中开发的其他量子技术相结合”。他们的研究结果或将使启用量子中继器的网络具有前所未有的效率。

Kwiat的研究小组还负责开发移动平台间的自由空间量子链路。他们的实验表明，量子信息可以像有针对性的无线电信号一样在两架飞行的无人机间进行露天传输。Kwiat表示，他和他的合作者的创新应该能够实现世界上最先进的可重构多节点量子网络。

UIUC团队将在量子态分布、量子隐形传态和纠缠交换等方面进行探索：这些是实现该网络至关重要的核心技术。他们的研究包括开发有效的基于量子点的纠缠光子源装置。从本质上说，它们一次不能产生超过一对的光子，因此量子点源将大大减少网络的噪声。

除了Kwiat的UIUC研究小组和Park的KRISS研究小组之外，韩国科学技术研究院和韩国中央大学的研究人员正在参与韩国国家研究院名为“基于纠缠的多方混合量子网络的核心技术开发”计划。（编译:Qtech）