隨著量子信息技術的不斷發展，量子通信與量子計算逐漸從理論走向實際應用。然而，在實現高效、穩定、高保真度的量子傳輸過程中，仍然面臨著諸多技術難題與挑戰。其中，如何優化量子鏈接的路由策略，以降低傳輸損耗、提高傳輸保真度和安全性，成為了制約量子傳輸技術廣泛應用的關鍵瓶頸。在傳統的量子傳輸方案中，由于量子態的脆弱性和量子信道的噪聲干擾，量子信息在傳輸過程中容易發生失真和丟失，嚴重影響了量子通信的質量和可靠性。此外，傳統的路由算法在處理量子鏈路的復雜拓撲結構和動態變化時，往往表現出效率低下、適應性差等問題，無法滿足大規模量子網絡的實際應用需求。面對這些挑戰，微云全息（NASDAQ:HOLO）提出量子鏈路增效優化技術，為量子傳輸領域樹立了新的里程碑。
（一）理論架構搭建
微云全息充分借鑒了量子力學、信息論、網絡科學等多學科的理論與方法。首先深入研究了量子態的傳輸特性和量子信道的噪聲模型，為技術的理論基礎打下堅實根基。在此基礎上，提出了一種基于量子糾纏和量子隱形傳態的新型量子鏈接架構。
在這一架構中，利用量子糾纏的非局域特性，使處于糾纏態的粒子無論距離多遠，都能保持一種神秘的關聯，從而為量子信息的快速傳輸提供了可能。同時，借助量子隱形傳態的遠程傳輸能力，讓量子信息可以在不直接傳輸粒子的情況下，實現信息的傳遞，極大地降低了量子信息在傳輸過程中的損耗和失真，為提高量子傳輸的保真度和安全性奠定了基礎。
（二）算法創新設計
為了實現對量子鏈路的高效優化，創新性地提出了一種基于量子蟻群算法的量子鏈接優化路由算法。在傳統的蟻群算法中，螞蟻通過釋放信息素來標記路徑，其他螞蟻根據信息素的濃度來選擇路徑。而在量子蟻群算法中，將量子計算的概念引入其中，通過量子比特的疊加態和糾纏態來表示螞蟻的信息素。
這意味著一只螞蟻可以同時處于多個狀態，能夠同時探索多條路徑，大大提高了搜索效率。而且，由于量子比特的糾纏特性，不同螞蟻之間的信息素可以相互影響、協同工作，實現了對量子鏈路拓撲結構和動態變化的快速自適應優化。與傳統的路由算法相比，量子蟻群算法具有更高的搜索效率和更好的全局優化能力，能夠在復雜的量子網絡環境下快速找到最優的量子傳輸路徑。
以量子密鑰分發為例，微云全息的量子鏈路增效優化技術可以實現量子密鑰在多個用戶之間的安全、快速分發。在實際應用過程中，首先，發送方和接收方通過量子信道建立量子鏈接，并利用量子糾纏和量子隱形傳態技術將量子密鑰信息進行傳輸。然后，基于量子蟻群算法的優化路由算法會根據量子網絡的拓撲結構和鏈路狀態，自動選擇最優的量子傳輸路徑，確保量子密鑰信息能夠以最高的保真度和最低的傳輸損耗到達接收方。最后，接收方對收到的量子密鑰信息進行解碼和驗證，確保密鑰的安全性和完整性。在量子計算領域，該技術可以應用于量子芯片之間的量子信息傳輸和量子計算任務的分布式處理。通過優化量子鏈接的路由策略，可以提高量子計算系統的并行處理能力和計算效率，加速量子計算技術的發展和應用。
在技術研發方面，微云全息將繼續加大對量子技術的研發投入，不斷優化和完善量子鏈路增效優化技術，提高量子傳輸的性能和可靠性。同時，積極探索量子技術與人工智能、大數據、區塊鏈等新興技術的融合創新，拓展量子技術的應用領域和場景。
轉自：中國網
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