
物理學表明,如果兩個粒子在量子層面糾纏,它們就會永久關聯——一個粒子的變化會立即影響另一個粒子,無論它們之間相距多遠。這對於遠距離快速傳輸訊息來說可能非常棒……但前提是我們能找到利用它的方法。
科學家(以及一些企業)已經在建構基於量子糾纏的實用電腦。如今,量子運算面臨的最大挑戰之一是距離。與我們目前透過超高速電纜快速傳輸數千英里資訊的運算網路不同,量子運算的傳輸距離目前還無法與之匹敵。迄今為止,量子網路傳輸資訊的最遠距離僅為300公里,這或許足以滿足未來在城市或地區內的資訊傳輸需求,但對於國際量子運算而言,尤其是跨越海洋的運算,則遠遠不夠。
現在,科學家認為他們可能找到了一種解決海洋難題的非常傳統的方法。這個方案已經在世界各地的港口投入使用:那就是不起眼的貨櫃船。科學家在 arXiv.org 網站上發表的一篇論文中提出,利用貨櫃將電腦網路的關鍵部件從大洋的一端運送到另一端。這些貨櫃船的運作方式有點像驛馬快信,但它們運送的貨物並非訊息,而是量子物體。
這些量子物體可能由鑽石或矽製成,它們會與世界另一端類似物體中的其他粒子糾纏在一起。雖然量子物體本身佔用空間不大,但保持它們的穩定性(以便人們能夠真正恢復資訊)卻是一個巨大的挑戰。我們目前擁有的物體只能在極低的溫度下短暫保持粒子的穩定,因此冷卻和配套設施將佔據貨櫃的剩餘空間。
在奇妙的量子運算世界裡,物體本身並不包含資訊。一旦容器到達目的地,就可以利用它們將儲存在量子位元中的信息從世界另一端的配對物體瞬間傳輸過來。
其他研究人員正在努力建造能夠遠距離保持所有糾纏粒子完整性的中繼器,但這些機器往往非常嬌氣——而且在海底,一旦出現故障,維修起來將極其困難且不切實際。這時,貨船就派上了用場,它足夠大,可以存放大量的設備,而且維修起來也相對容易。
採用貨物運輸方式,延遲不會出現在訊息傳遞上,只會出現在運輸時間上——貨櫃船從大洋的一端航行到另一端所需的時間。
在現今這個時代,個人配送速度似乎越來越快,當日達和無人機配送也日益普及,而貨物運輸卻顯得異常緩慢。 (近年來,為了減少溫室氣體排放,貨櫃船的航行速度已大幅下降,如今的航速與20世紀初的船舶相仿。)在這種情況下,將量子物體跨洋運輸可能需要數週時間。但在科學家研發出類似水下電報電纜的量子運算技術之前,即使速度緩慢,貨船或許仍是這個新興技術領域中不可或缺的一環。
對於我們其他人來說,透過傳統硬碟傳輸訊息(間諜斗篷和鋁製公文包是可選的)將是一個更實用的選擇。