『壹』 什麼是量子網路
量子網路是一類遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。當某個裝置處理和計算的是量子信息，運行的是量子演算法時，它就是量子網路。量子網路的概念源於對可逆計算機的研究。研究可逆計算機的目的是為了解決計算機中的能耗問題。
20世紀60年代至70年代，人們發現能耗會導致計算機中的晶元發熱，極大地影響了晶元的集成度，從而限制了計算機的運行速度。研究發現，能耗來源於計算過程中的不可逆操作。那麼，是否計算過程必須要用不可逆操作才能完成呢？問題的答案是：所有經典計算機都可以找到一種對應的可逆計算機，而且不影響運算能力。既然計算機中的每一步操作都可以改造為可逆操作，那麼在量子力學中，它就可以用一個幺正變換來表示。早期量子網路，實際上是用量子力學語言描述的經典計算機，並沒有用到量子力學的本質特性，如量子態的疊加性和相乾性。在經典計算機中，基本信息單位為比特，運算對象是各種比特序列。與此類似，在量子網路中，基本信息單位是量子比特，運算對象是量子比特序列。所不同的是，量子比特序列不但可以處於各種正交態的疊加態上，而且還可以處於糾纏態上。這些特殊的量子態，不僅提供了量子並行計算的可能，而且還將帶來許多奇妙的性質。與經典計算機不同，量子網路可以做任意的幺正變換，在得到輸出態後，進行測量得出計算結果。因此，量子計算對經典計算作了極大的擴充，在數學形式上，經典計算可看作是一類特殊的量子計算。量子網路對每一個疊加分量進行變換，所有這些變換同時完成，並按一定的概率幅疊加起來，給出結果，這種計算稱作量子並行計算。除了進行並行計算外，量子網路的另一重要用途是模擬量子系統，這項工作是經典計算機無法勝任的。
『貳』 為什麼叫量子網路
量子網路又稱量子通信。
量子通信並不是所謂「瞬間移動」，但是其概念也很相近。量子網路應用的原理是量子糾纏（quantum entanglement）。量子糾纏描述了這樣一個現象：兩個彼此處於量子糾纏微觀粒子無論距離多遠，即使一個在太陽系另一個在幾十萬光年外的未知星雲，只要這兩個粒子彼此處於量子糾纏，則通過改變一個粒子的量子狀態，就可以使另一個粒子狀態也發生改變。一個粒子可以傳遞有限的信息，而億萬個粒子聯手，就形成了量子網路。之前該領域面臨的最大問題是如何保持脆弱的量子粒子的完好性，甚至只要我們看它一眼（當然你什麼也看不到），光子就有可能將其破壞。研究人員此番在拉帕爾瓦將一些糾纏態量子中的一個通過高能量激光成功發射到特納利夫島。這樣一來，一旦位於拉帕爾瓦的糾纏態光子有了變化，特納利夫島上的糾纏態光子就會「立刻響應」，這種傳遞沒有任何的延遲，響應速度甚至超過了光速，但這種傳遞本質上是量子狀態下的傳送，而非實際物質的傳遞。
量子網路有何用途呢？從小的角度看，由量子理論我們可以知道，沒有人可以對糾纏態光子進行「監控」，因此人們可以通過量子網路建立起一套無法被破譯的安全密鑰系統，相信這將受到各國政府的熱烈歡迎。從長遠角度看，量子網路可以構架出一個由量子計算機構成的網際網路主幹，從理論上來說，每台鏈接到量子網路的量子計算機和量子晶元都可以通過糾纏態光子「立即」與彼此建立連接。
研究人員下一步的工作重點是發射一個能夠收發量子的近地軌道衛星，這並不是件容易的事，所以我們可能還得等上幾年（或者幾十年）。不過這個領域的發展速度已經超乎了我們的想像。就在兩年前，量子數據傳輸的距離記錄還是中國團隊創造的16千米，今年年初這個數據就被他們刷新至97千米，現在我們已經能夠達到143千米了。誰知道呢，說不定我們在有生之年就能看到傳說中的量子網路的誕生了。