“量子互联网”革命即将到来：这个“不可破解”的网络如何运作

随着英国集成量子网络（IQN）中心的推出，朝着安全和革命性的通信网络迈出了重要一步。

随着英国集成量子网络（IQN）中心的推出，朝着安全和革命性的通信网络迈出了重要一步。

这项突破性的研究计划将使科学家们致力于开发“几乎无法破解”的量子互联网——一个利用量子力学原理传输信息的庞大网络。

赫瑞瓦特大学被选为 IQN 中心的领导者，这是英国政府投资 1.6 亿英镑用于量子技术的计划的一部分。

在此之前，最近宣布了另外四个量子中心，这些中心将重点关注量子传感和量子生物医学技术等领域。

这些中心将共同形成一个专业知识和创新网络，帮助推动英国量子技术的发展。

这里详细介绍了量子互联网的工作原理及其可能带来的潜在好处。

理解位、量子位和纠缠

传统互联网使用比特，可以是 0 或 1。另一方面，量子网络使用量子比特，它可以同时存在为 0、1 或两者。想象一枚硬币，在你仔细观察之前，它既是正面又是反面——这本质上就是量子比特的样子。

这种独特的状态，称为叠加，允许量子力学中的另一种关键现象称为纠缠。纠缠的量子位连接在一起并共享一个结果，无论它们之间的距离如何。

为了说明纠缠，想象两个相连的硬币。如果你抛一枚硬币，它正面朝上，你甚至不用看它，就会立即知道另一枚硬币是反面的。这种瞬时连接使得量子网络几乎无法被破解。

量子互联网：网络犯罪等问题的解决方案

在网络犯罪预计每年给英国造成 270 亿英镑损失的时代，量子互联网有望提供前所未有的安全水平。

通过使用量子比特和纠缠，量子网络可以创建理论上不可能拦截的通信系统。任何测量或拦截量子位的尝试都会破坏其状态，从而向发送者和接收者发出潜在违规警报。

想象一下尝试窃听两个使用量子网络进行通信的人之间的对话。一旦你尝试监听，量子位就会被破坏，双方都会知道有人试图拦截他们的通信。

这种固有的安全性使量子网络成为保护敏感数据和通信的有前途的解决方案，这可能对金融、政府和国防等部门产生重大影响。

除了增强安全性之外，量子互联网还可以彻底改变医疗保健、银行和科学研究等领域。

例如，量子网络可用于连接医院的医疗设备，实时监测患者的生命体征，让医生能够快速应对病情的任何变化。

在银行业，量子网络可用于创建一个安全的系统来转移资金和处理交易，从而降低欺诈和网络犯罪的风险。

科学家还可以使用量子网络来更有效地共享数据并在研究项目上进行协作，从而实现更快、更具突破性的发现。

量子技术：现有系统的增强版

将领导赫瑞瓦特 IQN 中心的 Gerald Buller 教授将量子技术描述为当今技术的“增压”版本。

“它使我们能够以传统技术无法想象的方式解决问题并保护数据。这可能会带来从药物研究到令人兴奋的新材料开发等各个方面的突破，”他说。

IQN 中心的主要重点将是创建能够长距离分布量子纠缠的大规模量子网络。

这将涉及开发用于生成、操作和检测量子位的新技术，以及用于建立和维护网络中不同节点之间的量子连接的协议。

赫瑞瓦特在量子研究中心中的重要作用

除了领导 IQN 中心外，赫瑞瓦特大学还在另外四个新宣布的量子中心中的三个中发挥着重要作用。

这些中心将重点关注以下领域：

支持量子的定位、导航和授时 (PNT) 技术，可能会彻底改变运输、物流和测量等行业。

量子生物医学传感技术，旨在开发用于医学成像、诊断和治疗的新型量子传感器。

量子传感、成像和计时（SIT）技术，将探索量子传感器在材料科学、环境监测和国防等领域的应用。

赫瑞瓦特大学参与这些多样化的量子研究中心凸显了该机构在该领域的实力和专业知识。

该大学的研究人员正在量子技术开发的最前沿工作，他们对这些中心的贡献将有助于加速这些技术在英国及其他地区的进步和应用。

量子中心：想法与实际解决方案之间的桥梁

UKRI 工程和物理科学研究委员会 (EPSRC) 正在交付五个新的量子中心，

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