谷歌在2019年底报告了一项重大突破。该公司声称已经实现了所谓的量子霸权：它使用一种新型“量子”计算机，在200秒内完成了一项基准测试。这与一台最先进的传统超级计算机据称需要10,000年才能完成同一测试形成鲜明对比。
尽管IBM声称其超级计算机只需稍加优化，就能在几天内解决这项任务，但谷歌的声明清楚地表明，我们正在进入一个计算能力惊人的新时代。
与此同时，量子通信网络的发展也取得了快速进展，只是声势小得多；一个旨在将所有网络连接起来的主干网络——量子互联网，也正在形成。正如我们熟知的互联网是在计算机发展之后出现的，我们可以期待量子计算机将伴随着更安全、同步性更强的量子互联网而来。
与量子计算一样，量子通信也将信息记录为所谓的量子比特，这类似于数字系统使用比特和字节的方式。比特只能取0或1，而量子比特还可以利用量子物理学原理，同时取值为0和1。这使量子计算机能够非常迅速地完成某些计算。量子计算机无需逐一解决问题的多个变体，而是可以同时处理它们。
由于一种称为纠缠的特性，这些量子比特是量子互联网的核心。如果两个纠缠的量子比特在地理上相隔甚远（例如，一个在都柏林，另一个在纽约），对它们进行测量会得到相同结果。这将实现最为保密的通信：双方共享一项第三方无法获知的信息。由此产生的消息编码与解码能力，将是量子互联网最强大的功能之一。
商业应用
这些先进加密机制的商业应用不胜枚举。尤其是金融领域有望从中受益，因为量子互联网将提升在线交易的隐私保护，并加强对交易所用资金的证明。
最近，在都柏林圣三一学院的 CONNECT Centre，我们成功实现了一种能够达到这一安全水平的算法。这项工作是在一次黑客马拉松期间完成的——这是一种计算机程序员竞赛——这表明，即使是不具备量子物理学详细知识的爱好者，也能创建量子互联网所需的一些基础组件。正如最初的互联网很快超越了其最初的用途——连接世界各地的学者——这项技术也不会局限于大学的专业院系。
既然目前我们只能制造功能非常有限的量子计算机，量子互联网又如何能在不久的将来建成？其实，量子互联网中的设备不必完全采用量子技术，网络也不需要庞大的量子机器来处理通信协议。
量子通信网络只需在各处配备少量量子比特即可运行。量子互联网不会取代现有的光纤、数据中心和基站基础设施，而是量子互联网将构建在现有的经典互联网之上，并最大限度地利用它。
随着相关领域快速发展，量子互联网技术势必会在不久的将来影响电信公司的业务规划。金融机构已经在使用量子通信网络来提高银行间交易的安全性。而且，量子通信卫星已经投入运行，成为将这些网络扩展至全球的第一步。
量子互联网的传输通道实际上正在铺设，就在你阅读本文时也是如此。当大型量子计算机最终建成后，它就可以接入这一网络，并通过云端访问，同时享有量子密码学提供的所有隐私保障。
量子互联网增强后的加密技术投入使用时，普通用户会注意到什么？很可能几乎不会察觉。密码学就像废弃物管理：如果一切运转良好，用户甚至不会注意到它的存在。
在编码者与破译者之间持续不断的较量中，量子互联网不仅能防止破译者占据上风，还将把竞赛场地转移到一个完全不同的领域，让编码者获得显著的先发优势。随着数据成为我们这个时代的货币，量子互联网将为一种新的宝贵商品提供更强有力的安全保障。
