建立量子互联网是世界上许多国家的关键野心，这样的突破将使他们在有希望的破坏性技术中为他们带来竞争优势，并为创新和无限可能性开辟了新的世界。
最近，美国能源部（DOE）发表了同类产品的第一个蓝图，制定了一种逐步的策略，以使量子互联网梦想成真。“能源部”说，它将“变质我们的整个生活方式”。预计将近6.25亿美元？联邦资金将分配给该项目。
量子互联网将能够以超过光速的速度传输大量数据。您可以想象所有可以从这种速度中受益的应用程序。
传统的计算机数据以零或一个编码。量子信息在零和同时叠加。学术界，研究人员和IT专业人员将需要为量子互联网基础设施创建设备，包括：量子路由器，中继器，网关，枢纽和其他量子工具。一个全新的行业将根据量子互联网的想法而诞生，这与我们在常规互联网上的公司生态系统并行。
量子互联网将能够以超过光速的速度传输大量数据。
有时将“常规互联网”称为“传统互联网”仍然存在。预计大型组织将依靠量子互联网来保护数据，但是个人消费者将继续使用古典互联网。[1]
专家预测，在获得在线交易方面，金融部门将从量子互联网中受益。医疗部门和公共部门也有望看到收益。除了提供更快，更安全的互联网体验外，量子计算还可以更好地定位组织以解决复杂问题，例如供应链管理。此外，它将加快大量数据的交换，并在天文学，材料发现和生命科学方面进行大规模的传感实验？[1] [3]
但是首先，让我们解释量子世界的一些基本术语：量子计算是根据量子理论原理开发计算机技术的研究领域。按照量子物理学定律，量子计算机将通过在多个状态的能力中获得巨大的处理能力，并同时使用所有可能的排列执行任务。[2]
经典和量子计算的比较
经典计算在其最终层面上依赖于名为布尔代数的数学分支所表达的原则。数据必须在任何时间点或位时以独家二进制状态处理。虽然现在每个晶体管或电容器都需要在0或1的时间内切换状态，现在可以在数十亿分之一的时间内进行切换，但对于这些设备可以速度可以切换状态的速度仍然存在一个限制。随着我们发展到较小，更快的电路，我们开始达到材料的物理限制和应用物理定律的阈值。除此之外，量子世界接管了。[2]
在量子计算机中，许多元素粒子（例如电子或光子）可以用它们的电荷或极化为0和/或1的表示形式。这些粒子的性质和行为构成了量子计算的基础。[2]
量子叠加和纠缠创造了极大增强的计算能力
量子叠加和纠缠
量子物理学的两个最相关的方面是叠加和纠缠的原理。
叠加：将量子视为磁场中的电子。电子的旋转可能与该场对齐，该场被称为旋转状态，或与该场相反，被称为旋转状态。根据量子定律，该粒子进入状态的叠加，其中它的行为仿佛在两种状态下。使用的每个量子都可以叠加0和1。
纠缠：在某个时候相互作用的粒子保留了一种连接类型，并且可以成对纠缠在一起，以称为相关的过程。知道一个纠缠粒子的旋转状态 - 向上或向下 - 使一个人知道其伴侣的旋转方向相反。量子纠缠允许被令人难以置信的距离隔开的Qubit瞬间相互作用（不限于光速）。无论相关粒子之间的距离多么巨大，只要它们被隔离，它们就会保持纠缠。
两者合计，量子叠加和纠缠创造了极大的增强计算能力。在普通计算机中的2位寄存器只能在任何给定时间存储四种二进制配置（00、01、10或11）中的一种，则量子计算机中的2 Quitit寄存器可以同时存储所有四个数字，因为每个量子位代表两个值。如果添加了更多量子位，则增加的容量将成倍扩展。[2]
什么是量子互联网
量子互联网是一个网络，它将允许量子设备在利用量子力学的奇数定律的环境中交换一些信息。从理论上讲，这将赋予量子互联网前所未有的功能，而这些功能无法通过当今的Web应用程序执行。[3]
在量子世界中，可以在Qubits的状态下编码数据，该状态可以在量子设备（如量子计算机或量子处理器）中创建。简单地说，量子互联网将涉及在物理分开的多个量子设备网络上发送量子。至关重要的是，由于量子状态独有的野性特性，所有这些都将发生。
这听起来可能与标准互联网相似。但是，通过量子通道（而不是经典）将量子台发送到量子通道时，有效地意味着要在最小的规模（所谓的“量子状态”）中利用粒子的行为。[3]
毫不奇怪，Qubits不能用来发送我们熟悉的数据类型，例如电子邮件和WhatsApp消息。但是，Qubits的奇怪行为是在其他更多的利基应用程序中打开了巨大的机会。[3]
量子通信
通信安全是探索量子位的研究人员最令人兴奋的途径之一。[3]
量子安全使我们达到了量子密码学的概念，该密码使用物理来开发一个完全安全的密码系统，以免在不了解发件人或消息的接收方的情况下被妥协。
量子密码学使用光子传输钥匙。学分：Wikimedia Commons
本质上，量子密码学是基于单个颗粒/光（光子）及其内在量子特性的使用，以发展一个坚不可摧的密码系统（因为不可能在不干扰该系统的情况下测量任何系统的量子状态。）[4）[4）[4）[4）[4这是给出的
量子密码学使用光子传输钥匙。一旦键传输了键，就可以使用普通秘密密钥方法进行编码和编码。但是，光子如何成为关键？您如何将信息附加到光子的旋转上？[4]
这是二进制代码发挥作用的地方。对于二进制代码，每种类型的光子旋转代表一个信息（通常为1或0）。该代码使用1s和0s的字符串来创建连贯的消息。例如，可以与H-E-L-L-O相对应。因此，可以将二进制代码分配给每个光子 - 例如，可以分配具有垂直旋转（|）的光子。
常规的，非量词加密可以以多种方式工作，但通常会扰乱消息，只能使用秘密钥匙来解密。诀窍是确保您试图隐藏沟通的任何人都不会动用您的秘密钥匙。但是，这种加密技术具有其脆弱性。某些产品（称为弱键）恰好比其他产品更容易因素。此外，摩尔定律不断提高我们计算机的处理能力。更重要的是，数学家正在不断开发新算法，从而使秘密密钥更容易分解。[4]
量子密码学避免了所有这些问题。在这里，钥匙被加密到一系列光子中，这些光子在两方之间通过试图共享秘密信息的光子进行了加密。海森伯格的不确定性原则表明，对手在不改变或破坏它们的情况下无法看这些光子。[4]
参考
[1]
[2]量子计算
[3]
[4]
艾哈迈德·巴纳法（Ahmed Banafa），作者：
使用区块链和AI安全且智能的物联网（IoT）
区块链技术和应用