量子技术新进展：以钻石制造量子比特

韩国研究人员正在研究比现在的网络技术快数十万倍、且相对来说也更安全的超级计算网络。

目前韩国科学技术研究所的量子计算研究人员已经找到使用钻石结构来生成量子比特的方法。

普通计算机以二进制形式1或0来存储和发送数据，然而，量子计算机则使用可以同时以1和0存在的所谓的“叠加”（Superposition）状态的量子比特来执行计算。

量子计算机叠加态的存在，大大增加了计算机可以存储和处理的数据量，这意味着它可能实现执行计算便立即得到所有可能的结果。

（图片来源：MIT Technology Review）

然而，虽然量子计算机能够处理大量的数据量 ，但是，该数量在很大程度上是不稳定的，而且使量子比特保持在可以工作的稳定状态也是量子计算中最大的障碍之一。

因此，“我们使用自旋量子比特（ Spin Qubits）来开发系统。量子比特是使用钻石中的氮空位颜色中心（ Nitrogen-Vacancy color centers）来制作的，其优势在于，不但能够让量子比特在室温下更好地工作，还能与光子进行良好的连接。除此之外，我们还可以采用半导体工艺来生产量子比特“。

世界各地的科学家们都在努力研究“量子优势”（Quantum Advantage）、优化量子计算机以期其能够在解决复杂问题方面远超传统计算机。很多人预计达成上述这一目标至少需要50到100个稳定的量子比特。

量子密码学是另一个量子计算有望涉足的领域，也是量子技术最接近商业化的一项应用。

从使用安全的无线网络到控制电网，无论是对个人、企业还是国家层面的安全来说，加密网络都至关重要。而使用物理量子原理可以增加网络的安全性，其原理是密钥在数据传输双方之间分配，除非系统崩溃，否则数据不会被拦截。

“传统网络通过运算进行加密，容易被黑客破解从而受到攻击。但是如果使用随机值和BB84协议，我们就可以凭借检查错误率这种方式检测到黑客攻击。虽然量子网络设备主要启用的是链接单个接收器或客户端的数据发送器，但目前我们已成功测试了具有多个接收器的系统。

Han的团队旨在开发这种多接收器系统，并在增加数据传输距离的同时缩小设备规模。

韩国科学部计划在未来五年内投资3700万美元用于开发5比特量子计算机，并计划到2027年开发100比特量子计算机。

| 编辑:Yoking , 校对:Sakura |

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