美国普林斯顿大学研究人员在开发硅基量子计算机硬件方面迈出了重要一步。他们成功地在相距4毫米的两个硅自旋量子比特间实现了信息交换，证明硅量子比特可以在相对较远距离间进行通信。相关研究论文发表在最近的《自然》杂志上。量子计算机的计算能力远超传统计算机，这源于其应用的量子比特可以同时处在多个状态。要实现大规模量子计算，未来的量子计算机需要有成千上万个可以相互通信的量子比特。

目前谷歌、IBM开发的原型量子计算机已经拥有了数十个甚至近百个量子比特。此次，研究团队证明，硅自旋量子位在计算机芯片上相距较远时也可以相互作用，这为解决量子比特间的互联问题奠定了基础。为了实现硅自旋量子比特长距离通信这一目标，研究团队使用一个包含单个光子的狭窄空腔作为“导线”，连接两个相距4毫米的量子比特，最终实现两个量子比特间的相互通信。研究人员表示，在硅芯片上跨越4毫米传输信息的能力将赋予量子硬件更多新功能。

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量子信息是量子力学和信息科学两个学科的融合，其应用可分为量子计算和量子通信（Quantum Communication）。量子通信是由量子态携带信息的通信方式，它利用光子等基本粒子的量子纠缠原理实现保密通信过程。而按照传输的比特类型、应用原理等，量子通信类型主要可以分为：量子密钥分配（QKD，Quantum  Key Distribution）和量子隐形传态（Quantum Teleportation），二者具有较大的不同。

目前基于BB84协议的量子通信实现需要借助经典光通信网络，因而产业链结构具有一定相似性。产业链自上而下包括：芯片材料、设计、封测à芯片à器件à设备+线缆à运营商à用户。上游：核心材料、器件和芯片仍需依赖国外进口。上游环节主要是原材料、芯片和器件，由于对单光子密钥发送及接收的严格要求，量子通信设备对单光子源、单光子探测器、量子随机数发生器等器件的需求与光通信设备有明显差别。中游：包括密钥分发及中继，量子网关，量子路由等量子通信设备。下游：产业链下游应用主要为基于量子加密的各种涉及数据传输的设备，可具体表现为量子加密手机、白板、签章等形式。

我国量子通信技术和产业化水平处于世界领先水平，将挑起大国信息安全战略的重担。据前瞻产业研究院发布的《量子通信行业发展前景与投资战略规划分析报告》数据显示，2017年，我国量子通信行业市场规模达到了180亿元，到2018年将达到320亿元左右，同比增长77.78%，预计到2024年，我国量子通信行业建设及运营服务市场规模达912亿元，同比增长13.57%。根据预测，国内量子通信短期市场规模在100-130亿元左右，长期市场规模将超过千亿。

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