砸下重金 AWS确定建立量子网络中心

抛开量子比特的物理学基本原理不谈，云巨头倒是对未来充满信心。

量子硬件显然还未发展成熟，但量子计算的发展步伐要比量子网络略快些许。事实上，对于超安全交易而言，量子网络已经成为一个深奥、但却极具深远意义的技术领域。而亚马逊云科技（AWS）正致力于将量子连接从实验室环境带入现实世界。

AWS一直没有推动自研量子处理器，而是通过Braket服务围绕现有量子设备和工具建立了生态系统。但之前的努力基本都针对量子计算展开，如今这家科技巨头终于将目光投向了量子网络。

除了2021年底建立的量子计算中心之外，AWS还宣布将建设量子网络中心。该公司宣称，量子网络中心的建设目的在于“解决基础性科学与工程挑战，并为量子网络开发新的硬件、软件与应用程序。”

与量子计算机一样，这些网络同样利用粒子物理学原理，特别是借由光子实现信息传输。AWS描述了早期潜在应用场景，包括对各独立量子系统进行集群化，由此实现超越传统加密的量子密钥分发——这也是美国政府目前密切关注的研究课题。

2020年，美国能源部建立起量子互联网蓝图，其中包含四大量子网络优先研究方向，用以明确当前最重要的攻坚概念：

• 确定建立可扩展量子互联网所需的硬件；
• 确定如何集成多个量子网络设备；
• 确定如何重复、路由和切换量子信号；
• 确定如何处理量子网络中的错误。

尽管仍有未解的难题，但美国能源部表示，他们“已经获得一定进展，可以考虑从小规模实验转向建立首个全国性量子互联网设施。”

美国能源部的第三项研究领域，针对的就是功能性量子互联网的主要实现障碍之一。从本质上讲，这里指向的是量子物理学层面的一个基本问题：光子无法被放大，因此传输范围是有限的。AWS解释称，“这就意味着必须开发出特殊新技术，例如量子中继器及传感器，才能建立起全球量子网络。”

这类网络必须依赖于量子纠缠效应，但即便如此，传输范围仍无法令人满意。美国能源部在其蓝图中表示，纠缠实验的距离虽然可延伸至令人印象深刻的1200公里，但还是不足以支撑起全球互联网体系。

荷兰研究人员最近解决了量子网络中的一个基本问题——通过中间节点实现数据传输。但论文并未提及此项实验能够实现多大的传输范围。

面对一系列工程与科学挑战，AWS的量子网络中心当然得挑选出合适的切入课题，但中心建立公告中并未具体说明。亚马逊方面也未披露关于量子网络中心的未来发展计划。