陈根：实现量子非相邻节点间信息共享

许多人一提到“瞬间传输”，第一个想到的就是《星际迷航》里面的场景。该电影中能够让人们及其他物体非物质化，并将它们以粒子的形式传送到另一个地点，然后在那里重组它们，使其完整。尽管人类距离瞬间传输还有一定距离，但科学家们现在创造了一种“量子隐形传态”的数据传输方法。

这种被称为“量子隐形传态”（quantum teleportation）的技术可以在不改变一个粒子（如一个光子）位置的情况下，将它所携带的特定信息通过重新组合放在另一个粒子上。整个过程中，不需要通过具体的物质传输，就像是魔术里的“大变活人”。

这种隐形传态需要通过量子纠缠来实现——两个粒子纠缠在一起，进行远距离“交流”。无论这两个粒子之间的距离有多远，改变其中一个粒子的性质，另一个粒子也会立即发生改变，从而信息在它们之间传递。

荷兰代尔夫特理工大学的研究团队在新研究中，利用量子的纠缠特性，尝试在三个节点之间传输数据（此前只能在两点之间）。实验中，他们设置三套系统，分别命名为Alice、Bob和Charlie。他们向Alice和Bob发送了单个光子（光粒子）以建立纠缠，然后将电子状态转移到Bob合成钻石内的碳核中，通过释放Bob的电子来实现与Charlie的纠缠。这样，Alice、Bob和Charlie就两两纠缠在一起，从而解决了无法在两个非相邻节点间实现量子数据传输的难题。

值得一提的是，科学家们使用了氮空位系统（Nitrogen Vacancy System）来捕获电子，以通过合成钻石中的一个小空间。尽管该实验的量子比特传态仅在约60英尺的距离内开展，但是科学家们希望未来可以拓展到数英里的范围，构建出一套高度安全可靠的新型量子系统。

该研究发表在《自然》杂志上。在未来的安全通信、量子计算和下一代互联网开发方面，该技术具有重要的价值。