据美国媒体报导，量子计算机依然是一个梦想，然而量子通讯的时代早已到来。伦敦的一项新实验在解决抽样匹配问题时首次证明，量子通讯优于传统的信息传输方法。
论文专著者，伦敦索邦学院电气工程师Eleni表示，“我们是第一个在双方传递信息中显示出量子优势的。”其合作者是伦敦狄德罗学院计算机科学家和NirajKumar。
量子机器借助物质的量子特点对信息进行编码，人们普遍觉得它将彻底改变现有的估算科学。但这些发明进展平缓。当工程师们努力构建基本的量子计算机时，理论计算机科学家们却遇见了一个根本性障碍:她们难以证明精典计算机永远没法完成量子计算机设计的任务。比如，在今年春天，一位来自康涅狄格州的少年证明，一个常年以来被觉得只能通过量子计算机快速解决的问题，也可以通过精典计算机快速解决。
但是在通讯领域，量子方式的益处可以得到证明。十多年前，计算机科学家证明，起码在理论上量子通讯比传统传递信息的方法要好。
“大多数人都在研究估算任务。我们研究的一个很大优势在于量子通讯协议，在通讯中使用量子方式的优点是可以证明的。”如是强调。
2004年，和另外两名计算机科学家构想了这样一个场景:一个人须要将信息发送给另一个人，这样另一个人就可以回答特定的问题。研究人员否认，量子装置可以通过比精典通讯系统更少的指数级信息来完成这项任务。并且她们所构想的量子结构是纯理论的，远远超出了当时的技术水平。
“我们可以证明这些量子优势，但实际上很难实现量子合同，”说。
这项新研究对和他的朋友们构想的情境进行了更改。该研究讨论的问题涉及两个用户，爱丽丝和鲍勃。爱丽丝有一组编号的球。每位球的颜色是随机的白色或粉色。鲍勃想晓得随便选购的一对球是相同的颜色还是不同的颜色。爱丽丝希望尽可能少地向鲍勃发送信息，同时依然确保鲍勃才能回答他的问题。
这个问题称作“抽样匹配问题”。“它对密码学和数字货币也有影响，在那些领域，用户一般希望交换信息，而毋须透漏她们所晓得的一切。它也十分适宜展示量子通讯的优势。”
加洲理工大学计算机科学家托马斯·维迪克（）说，“你不能只是说，‘我想给你发送一部影片或则一个万兆的东西并把它编成一个量子状态’”，进而通过这些任务来找到量子通讯的优势，“你必须关注更微妙的任务。”
若要通过精典通讯方法解决抽样匹配问题，爱丽丝必须向鲍勃发送与球数平方根成比列的信息。并且量子信息的非正统性促使更有效的解决方法成为可能。
在新工作中使用的实验室设置中量子通讯协议，爱丽丝和鲍勃通过激光脉冲进行通讯。每位脉冲代表一个球。脉冲会通过一个分束器，分束器将每位脉冲的一半发送给爱丽丝，另一半发送给鲍勃。当一个脉冲抵达爱丽丝时，她可以联通激光脉冲的相位来编码每位球的信息——无论是黑球还是蓝球。
与此同时，鲍勃将他所关心的两对球信息编码到他那一半的激光脉冲中。之后这种脉冲凝聚到另一个分束器中，在那儿它们互相干扰。这两组脉冲互相干扰的形式反映了每位脉冲的相位被联通的形式。这样一来，鲍勃可以读出附近光子侦测器上的干涉图样。
在鲍勃“读取”爱丽丝的激光信息之前，爱丽丝的量子信息才能回答关于任意一对球的任何问题。但在读取量子信息的过程中，鲍勃破坏了所有信息，只获得了一对球的信息。
量子信息才能以多种形式进行读取，但最终只能以一种方法读取。量子信息的这一特点极大降低了为解决取样匹配问题而须要传输的信息量。假如爱丽丝须要给鲍勃发送100个精典比特数来确保他才能回答出问题，这么只须要发送大概10个量子位能够完成同样的任务。
新泽西州博尔德市日本天体化学联合实验室化学学家、专门从事量子技术研究的格雷姆·史密斯（Smith）说，“如果你想构建一个真正的量子网路，这是你必需要做的原则性证明。”
这项新实验是相比于精典方式的彻底胜利。研究人员步入实验，准确晓得要解决这个问题须要传递多少精典信息。之后她们无可争议地证明，量子通讯方式才能以一种更精简的方法解决问题。史密斯说:“在这篇论文中，我们很高兴听到人们真的在努力证明用精典通讯方式来完成这件事是困难的，之后用量子方式完成了这件困难的事情。”
这一研究结果还提出了实现计算机科学常年目标的另一种途径:证明量子计算机优于精典计算机。这些量子“霸权”在纯估算领域很难确立，但许多重要问题不仅仅事取决于估算。
说:“将我们能做的与估算和通讯能力这两件事结合上去，将更容易证明量子优势。”
广告申明：文内富含的对外跳转链接（包括不限于超链接、二维码、口令等方式），用于传递更多信息，节约甄选时间，结果仅供参考，IT之家所有文章均包含本申明。