近日，上海交通大學金賢敏團隊在最新一期《科學》雜誌子刊上發表最新研究成果，提出並實驗演示了一種混合架構的可在室溫下執行的寬頻儲存量子網路，並構建了兩個不同型別的量子儲存器作為網路中的節點。

據介紹，該項研究提供了量子資訊處理領域的新途徑，其室溫工作條件和豐富的量子態操作能力對於量子通訊、量子計算和量子模擬等實際應用具有重要意義。量子通訊在傳統演算法的基礎上進一步擴充套件，將融合和疊加更多的資訊資料，藉由量子之間的相干性，整體的傳輸、分析速率有超倍的提升。

20多年前，科學家就提出了量子儲存器在將量子技術推向實際應用中的重要地位。一方面，量子儲存器可以用於量子中繼，使得多條點對點通訊鏈路能夠相連線，避開了長距離通訊的損耗問題，使得遠距離量子通訊成為可能。

另一方面，量子儲存器能以時分複用的方式產生同步的多光子，這對於提高量子計算的算力至關重要。然而，長久以來，構建實際有用的量子儲存器本身是一個挑戰，需要同時滿足高頻寬、高效率、長壽命、低噪音的指標，更重要的是能夠在室溫條件下工作。

量子計算機可以突破經典資訊科技的瓶頸。1982年理論物理學家R.費因曼指出，用經典計算機不能有效地模擬量子體系。

1985年D.多依遲進一步闡述了量子計算機的概念，指出經典計算機不能通過有限次操作精確模擬量子體系，而基於量子位元的量子計算機則能做到。根據量子物理原理提供的一種全新方式對資訊進行編碼、儲存、傳輸和邏輯操作，並對光子、原子等微觀粒子進行精確操縱，以確保通訊安全和提升計算速度等方面可以突破經典資訊科技的瓶頸。2011年，全球首臺商用量子計算機D-Wave1誕生。

它採用了128個超導量子位元組成的量子處理器。目前商用的D-Wave2X™號稱是世界上目前最強的量子計算機。2015年穀歌、美國宇航局（NASA）和美國大學太空研究協會已經與量子計算機開發商D-Wave簽訂為期7年的商業協議，以獲得後者開發的最新量子處理器。

據IDC預測：量子計算將在2020年時進入高速增長的黃金期，未來10年市場將增長40倍，到2027年這一市場規模有望達到107億美元。

量子計算被看做下一代計算機的發展方向。研究活躍的子領域主要包含量子演算法，量子計算模型和量子計算的物理實現等。

量子演算法基於量子計算的特性提出，最初的量子演算法針對如何模擬量子系統提出。通過進一步的研究發現，在經典問題上，量子演算法同樣遠遠超越傳統演算法，典型的有Deutsch-Jozsa演算法，Shor因子分解演算法和Grover量子搜尋演算法等等。基於量子演算法的優越性，人們提出了一系列新穎的資訊和訊號處理演算法，如量子遺傳演算法、量子群智慧優化演算法、量子神經網路等。

完整的量子通訊系統實現以通訊編碼理論為基礎，以特定的量子通訊協議為核心，通過實現量子訊號的產生、調製和探測等關鍵技術，最終能實現資訊的傳送。

隨著通訊網路理論的發展以及量子中繼技術的突破，量子通訊網路將有望從區域網走向更大規模的廣域網路，乃至全球規模。基於量子態的特殊性質，人們設計了多種量子通訊協議，用以完成不同的通訊任務。主流的量子通訊協議一般可分為量子隱態傳輸，量子密集編碼以及量子保密通訊三類。在量子保密通訊類協議中，細分為量子金鑰分發、量子祕密共享、量子安全直接通訊等協議。其中量子金鑰分發（QKD）最為成熟。

在量子保密通訊類協議中，還可以細分為量子金鑰分發、量子祕密共享、量子安全直接通訊等協議。其中量子金鑰分發（QKD）最為成熟。在密碼體制中，金鑰是實現保密通訊的關鍵。經典密碼學發展了一整套基於計算複雜度的金鑰分享技術。然而隨著計算能力的提升，未來被破解的速度將會被大大提升。量子金鑰分發應運而生，並且已經走出實驗室，向著實用化的方向發展。

量子金鑰通過雙方共享糾纏或者力傳送量子態的方法實現理論上絕對安全的金鑰分發過程。其主要依據是海森堡測不準關係。由於要實現對事物的觀測勢必需要使用一些外部工具（如光線、電子束等），在微觀情況下使用這些工具來觀測單個粒子就足以對粒子自身的狀態造成影響。因此，對粒子進行精確的觀測以及複製在理論上是不可行的。

以量子計算、量子通訊和量子測量為代表的量子資訊科技已成為未來國家科技發展的重要領域之一，世界科技強國都對其高度重視。近年來，歐美國家紛紛啟動了國家級量子科技戰略行動計劃，大幅增加研發投入，同時開展頂層規劃及研究應用佈局。