當量子計算機變得更加強大和普及時，它們將需要一個強大的量子網際網路來進行通訊。

普渡大學(Purdue University)的工程師們已經解決了一個阻礙量子網路發展的問題，量子網路的規模足以可靠地支援少數使用者。

發表在《光學》(Optica)雜誌上的一篇論文演示了這種方法，它可能有助於為大量量子計算機、量子感測器和其他量子技術準備好上線並相互通訊奠定基礎。

該團隊部署了一個可程式設計開關，透過選擇和重定向攜帶不同資料通道的光的波長，來調整發送給每個使用者的資料量，使增加使用者數量成為可能，而不會隨著網路規模的擴大而增加光子損耗。

如果光子丟失了，量子資訊也就丟失了——當光子在光纖網路中傳播時，這個問題就會發生。

普渡大學Scifres家族電子與計算機工程傑出教授Andrew Weiner說:“我們展示了一種只需要一臺裝置就能完成波長路由的方法——波長選擇性切換，原則上可以建立12到20個使用者甚至更多的網路。”“以前的方法需要在物理上交換幾十個固定的、調諧到單個波長的濾光片，這使得調整使用者之間連線的能力實際上不可行，而且光子損耗的可能性更大。”

無需每次有新使用者加入網路時都新增這些過濾器，工程師只需對波長選擇開關進行程式設計，將攜帶資料的波長直接傳遞給每個新使用者，就可以降低操作和維護成本，同時使量子網際網路更加高效。

波長選擇性開關也可以根據使用者的需要進行程式設計來調整頻寬，這在固定濾光器中是不可能的。有些使用者使用的應用程式可能比其他使用者需要更多的頻寬，類似於透過基於web的流媒體服務觀看節目比傳送電子郵件使用更多的頻寬。

對於一個量子網際網路來說，在使用者之間建立連線和調整頻寬意味著分配糾纏，即光子之間保持固定的量子力學關係的能力，不管它們在網路中連線使用者的距離有多遠。量子糾纏在量子計算和量子資訊處理中起著至關重要的作用。

普渡大學電子與計算機工程博士生納文·林加拉朱(Navin Lingaraju)說，“當人們談論量子網際網路時，指的是在兩個不同的工作站之間遠端產生糾纏的想法，比如在量子計算機之間。”“我們的方法改變了糾纏光子在不同使用者之間共享的速率。這些糾纏的光子可能被用作糾纏兩個不同站點的量子計算機或量子感測器的資源。”

普渡大學的研究人員與橡樹嶺國家實驗室的研究科學家約瑟夫·盧肯斯(Joseph Lukens)合作進行了這項研究。該團隊部署的波長選擇性開關基於類似的技術，用於調整當今經典通訊的頻寬。

開關也可以使用“flex網格”,喜歡古典光波通訊現在使用分割槽頻寬使用者在不同的波長和位置而不是侷限於一系列的固定波長,都將有一個固定的頻寬或資訊承載能力在固定位置。

“這是我們第一次嘗試從這些經典通訊概念中獲得靈感，使用類似的裝置來指出量子網路的潛在優勢，”韋納說。

該團隊正在利用波長選擇性開關構建更大的網路。