美国能源部日前宣布，其支持的三个量子网络合作项目将获得为期三年、总额为2400万美元的资助。美国能源部的阿贡国家实验室将参与其中两个项目，并负责领导其中一个名为InterQnet项目。InterQnet项目预计将在三年内获得为900万美元的资金。

量子网络将连接多台量子计算机，可大大提高计算能力，从而推动量子计算领域取得突破。这项技术还能推进基于量子原理的精密测量，可以为尚未构想的新应用打下良好的基础。

InterQnet项目将解决量子网络从目前的大都市规模扩展到更远距离且更复杂的架构所面临的多重挑战。为此，阿贡正在与能源部费米国家加速器实验室、西北大学、芝加哥大学和伊利诺伊大学香槟分校进行合作。

阿贡计算机科学家兼InterQnet首席研究员Rajkumar Kettimuthu表示："量子网络让我着迷的地方在于，它们能够以一种全新的方式传输信息。通过量子纠缠，它们可以让你在网络中将量子信息从一个点传输到另一个点，同时还能传输经典信息，这与通过通信介质(如光缆或自由空间)传输量子信息是不同的。"

Kettimuthu进一步解释说："由于基于纠缠的量子通信需要将传统信息从源头传输到目的地，因此量子信息的通信速度无法超过光速。我们已经在我们实验室、阿贡实验室的建筑物之间以及阿贡实验室和费米实验室之间，演示了纠缠光子对的量子通信。"

InterQnet将利用多个不同的量子平台和一个早期阶段的量子中继器，在阿贡园区的五栋大楼演示量子通信。每个平台将使用不同类型的量子比特，这是量子信息的基本信息单位。与只能表示0或1的状态的经典比特不同，量子比特可以同时为这两种状态的组合。这一特性正是量子计算机在某些应用中拥有超强计算能力的原因之一。

阿贡研究人员曾合作开发了四种类型的量子比特：电子、镱原子、带电铒原子(离子)和微波电路。阿贡量子网络项目将演示其可以连接这些不同的量子比特平台，这会是一个重要的里程碑。量子中继器是这些量子比特平台的一个节点，它是延长通信距离的重要网络元素。

Kettimuthu说道："我们的研究成果将成为扩大量子网络规模以及连接全国量子设备的基石。我们团队将利用计算机模拟来补充实际实验，以确定可扩展到更远距离的未来量子网络的最佳架构。”

此外，InterQnet还将利用现有的各种量子信息科学硬件和软件元素。其中包括阿贡国家实验室和合作机构之间的光纤链路，以及由阿贡国家实验室开发的量子网络模拟器。(编译:Tmac)