美国发布全国性量子互联网蓝图

作者: 2020-10-15 15:09 来源:
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  723日,美国能源部(DOE)在芝加哥大学举行的新闻发布会上发布了量子互联网蓝图[1],计划在10年内建成一个全国性的量子互联网,帮助美国立足全球量子竞争前沿并引领新的通信时代。美国能源部将该项目视为21世纪的“阿帕网”(ARPANET),对其寄予了厚望。

  该蓝图提出了关键的研究目标,包括构建并整合量子网络设备、开发路由技术以及找出量子比特跨量子网络传播时的纠错方法。针对未来将全国性量子互联网投入使用,蓝图设置了4个关键的里程碑:在现有光纤网络上验证安全的量子协议;在校园或城市之间发送纠缠信息;最后两步是在城市之间扩展网络,以及在州之间扩展网络,并使用量子中继器放大信号。

  能源部的目标是创建一个基于量子“纠缠”或亚原子粒子传输的更安全的并行网络。2月,芝加哥大学已与阿贡国家实验室合作,在芝加哥郊区共建了一个52英里(约合83.7公里)的量子互联网原型并完成首次纠缠实验。该网络是美国最长的陆基量子网络之一,它将与费米实验室运营的另一个量子网络相连,形成一个80英里(约合128.7公里)的试验网络。能源部将继续并连接其下属17家国家实验室,以建立量子互联网的主干,并推广至全国。

  除了与芝加哥大学的合作外,费米实验室还与阿贡国家实验室、加州理工学院、西北大学和科技初创企业合作,开发网络架构并逐步在芝加哥市内部署和连接量子通信节点。其他国家实验室也在推动量子网络和相关技术的研发进展。例如,石溪大学和布鲁克海文国家实验室与能源科学网(ESnet)合作,建立了一个80英里的量子网络测试平台,并积极在纽约州以及橡树岭和洛斯·阿拉莫斯国家实验室进行扩展。其他研究小组则专注于开发具有高度安全性的量子加密系统。

  美国期待量子互联网率先服务于国家安全应用和航空通信,并在将来形成精确的量子传感器集群,以在检测引力波、跟踪火山喷发等科学应用中大显身手。                                       (张娟)

 

  


 

[1] U.S. Department of Energy Unveils Blueprint for the Quantum Internet at ‘Launch to the Future: Quantum Internet’ Event. https://www.energy.gov/articles/us-department-energy-unveils-blueprint-quantum-internet-launch-future-quantum-internet

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