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亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(AWS)正在大舉擴(kuò)大其量子計(jì)劃的影響，最近它又表現(xiàn)出了聚焦量子網(wǎng)絡(luò)的濃厚興趣。近日，該公司宣布新成立了一個(gè)新的AWS量子網(wǎng)絡(luò)中心(CQN)，以開發(fā)針對(duì)量子網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)的產(chǎn)品，并解決量子計(jì)算在基礎(chǔ)科學(xué)和工程方面的挑戰(zhàn)。新團(tuán)隊(duì)中的相當(dāng)大一部分人員將安排在美國(guó)波士頓地區(qū)辦公。
雖然還未有具體產(chǎn)品的信息公布，但據(jù)CQN中心表示，他們將會(huì)考量納入一系列量子網(wǎng)絡(luò)和量子安全產(chǎn)品，包括硬件、軟件、應(yīng)用程序以及各種量子抗加密產(chǎn)品。據(jù)悉，AWS量子網(wǎng)絡(luò)中心(CQN)的研究人員將深入探索量子中繼器和傳感器等新技術(shù)，以便創(chuàng)建在隱私、安全和計(jì)算能力方面獲得進(jìn)一步提升的全球量子網(wǎng)絡(luò)。
亞馬遜長(zhǎng)期以來(lái)一直重視網(wǎng)絡(luò)安全，并參與開發(fā)了后量子加密(PQC)算法，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)正在考慮將其標(biāo)準(zhǔn)化，用于BIKE(比特翻轉(zhuǎn)密鑰封裝)和SIKE(超奇異等根密鑰封裝)的量子安全密鑰交換。除此之外，他們還對(duì)兩種網(wǎng)絡(luò)量子計(jì)算機(jī)興趣濃厚：一種是在同一數(shù)據(jù)中心使用糾纏光子連接多個(gè)量子處理器的網(wǎng)絡(luò)量子計(jì)算機(jī)，另一種是位于不同數(shù)據(jù)中心量子處理器之間的網(wǎng)絡(luò)量子計(jì)算機(jī)。
從2019年開始，亞馬遜通過(guò)AWS服務(wù)提供量子計(jì)算服務(wù)。借助最新的舉措，它將這項(xiàng)工作擴(kuò)展到幫助量子技術(shù)充分發(fā)揮潛力的一個(gè)重要方面：量子網(wǎng)絡(luò)。
與量子計(jì)算一樣，量子網(wǎng)絡(luò)目前也仍處于早期階段。研究人員可能還需要數(shù)年時(shí)間才能充分利用量子技術(shù)。不過(guò)值得慶幸的是，相比大多數(shù)公司而言，亞馬遜擁有更多的資源來(lái)對(duì)這一領(lǐng)域進(jìn)行投資。
量子網(wǎng)絡(luò)需要利用一些已經(jīng)用于現(xiàn)代光通信的技術(shù)，如激光器、光纖和探測(cè)器。然而，量子網(wǎng)絡(luò)不需要強(qiáng)激光束，而是需要單光子(光的最小組成部分)來(lái)將量子設(shè)備連接在一起。單光子使量子網(wǎng)絡(luò)的許多特殊能力得以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)：量子力學(xué)限制了單個(gè)光子的放大，從而也限制了網(wǎng)絡(luò)的傳輸范圍。此外，單光子本身的弱點(diǎn)，也會(huì)使它們與今天的量子計(jì)算設(shè)備的連接復(fù)雜化。這意味著，要實(shí)現(xiàn)全球性的量子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，就需要開發(fā)特殊的新技術(shù)，如量子中繼器和傳感器。
不過(guò)，量子網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的好處顯然是讓人期待。除了亞馬遜之外，目前包括IBM和谷歌等在內(nèi)的幾家大公司都已經(jīng)在研究量子計(jì)算項(xiàng)目。CQN研究科學(xué)家Denis Sukachev和Mihir Bhaskar表示，量子網(wǎng)絡(luò)的潛在應(yīng)用包括“利用量子密鑰分發(fā)保護(hù)全球通信，使其實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)加密技術(shù)無(wú)法達(dá)到的隱私和安全級(jí)別”。他表示，量子網(wǎng)絡(luò)還能將把單獨(dú)的量子處理器連接在一起，增強(qiáng)其性能，從而提供強(qiáng)大、安全的云量子服務(wù)器。
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