科學家們創建了世界上第一個多節點量子網絡，這意味着我們向量子互聯網邁進了一步。荷蘭QuTech研究中心的研究人員創造了這個系統。它由三個量子節點組成，通過支配亞原子粒子的量子力學法則進行糾纏。這是第一次將兩個以上的量子比特作為節點連接在一起。
研究人員期望第一個量子網絡能夠突破現有的傳統設備無法執行的大量計算應用程式，例如更快的計算和更先進的密碼學。QuTech研究團隊的成員Matteo Pompili說：「這個系統將使我們能夠連接量子計算機並提高計算能力，創建無法入侵的網絡。」未來還有很多我們無法真正預見的應用程式。
與傳統計算機一樣，比特是數字信息的基本單位，量子比特是量子信息的基本單位。與比特一樣，量子比特可以是1或0，表示兩個狀態系統中的兩個可能位置。而這同時也是相似之處的終結。由於量子世界的奇異規律，量子比特可以以1和0狀態的迭加形式存在，直到它被測量的那一刻，那時它將隨機坍縮成1或0。這種特性是量子計算能力的關鍵，因為它允許一個量子位同時執行多個計算。
將這些量子比特連接成一個量子網絡的最大挑戰是建立和維持量子糾纏的過程，或者阿爾伯特·愛因斯坦所說的「超距作用」。這是指兩個量子比特處於耦合體時，它們的屬性連結在一起，這樣一個粒子的任何變化都會引起另一個粒子的變化，即使它們之間相隔很遠。
可以用很多方法來糾纏量子節點。其中常見的方法是，在向對方發射光子之前，先用光子(或光粒子)來糾纏靜止的量子(構成網絡的節點)。當它們相遇時，這兩個光子也變得糾纏在一起，從而使量子比特糾纏在一起。這就把相隔一定距離的兩個靜止節點結合在一起。一個節點的任何變化都會被另一個節點的瞬時變化所反映。
但是，保持糾纏狀態是一項艱巨的任務，特別是因為糾纏的系統始終有與外界互動的風險，並且會被「不相干性」的過程所破壞。
為了解決該問題，該團隊創建了一個具有三個節點的網絡，其中光子實質上將糾纏從外部節點之一的量子比特「傳遞」到中間節點的一個量子比特。中間節點有兩個量子比特，一個用於獲取糾纏狀態，另一個用於存儲糾纏狀態。
一旦一個外部節點和中間節點之間的糾纏被存儲起來，中間節點就會用它的備用量子比特來糾纏另一個外部節點。完成這一切後，中間節點將其兩個量子比特糾纏在一起，導致外部節點的量子比特變得糾纏在一起。
三節點系統之所以有用，是因為存儲量子比特可以讓研究人員在整個網絡中一個個節點地建立糾纏，而不是一次性完成這一要求。一旦完成，信息就可以在網絡上傳輸。
研究人員下一步的工作將是嘗試這種信息傳輸，同時改進網絡計算能力的基本組成部分，以便它們能夠像常規計算機網絡那樣工作。
他們還想看看他們的系統是否能讓他們在代爾夫特和海牙之間建立糾纏，這兩個城市大約相距6英里(10公里)。"現在，我們所有的節點都在彼此的10到20米(32到66英尺)範圍內，"Pompili說。
