（文章來源：百家號(hào)）

基于量子的通信和計(jì)算技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)空前的應(yīng)用，例如無條件安全的通信，超高精度傳感器以及能夠以傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無法達(dá)到的效率解決特定問題的量子計(jì)算機(jī)。近年來，也將量子計(jì)算機(jī)設(shè)想為量子設(shè)備網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，其中通過量子通道建立連接，數(shù)據(jù)是流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的量子系統(tǒng)，從而為未來的“量子互聯(lián)網(wǎng)”奠定了基礎(chǔ)。

這些量子信息網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)帶來了新的理論挑戰(zhàn)，因?yàn)橛斜匾?yōu)化的自動(dòng)化信息處理協(xié)議來處理量子數(shù)據(jù)，就像目前的通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)管理信息一樣。UAB的研究人員第一次不得不應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)之一：根據(jù)準(zhǔn)備狀態(tài)對(duì)來自量子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序的問題。研究人員設(shè)計(jì)了一種最佳程序，可以識(shí)別相同制備的量子系統(tǒng)的簇。

由UAB的研究人員開發(fā)的協(xié)議顯示了與經(jīng)典機(jī)器學(xué)習(xí)的典型用例的自然聯(lián)系：根據(jù)數(shù)據(jù)樣本是否共享相同的潛在概率分布對(duì)數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行聚類。這個(gè)問題類似于經(jīng)典計(jì)算機(jī)如何分辨放置在街道上的麥克風(fēng)同時(shí)捕獲的不同聲音的起源。計(jì)算機(jī)可以識(shí)別模式并識(shí)別對(duì)話，交通和街頭音樂家。但是，與聲波不同，識(shí)別量子數(shù)據(jù)中的模式更具挑戰(zhàn)性，因?yàn)閮H觀察即可提供部分信息，并且在處理過程中會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不可恢復(fù)地退化。

UAB的物理學(xué)家還能夠比較經(jīng)典協(xié)議和量子協(xié)議的性能。研究人員認(rèn)為，新協(xié)議遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于經(jīng)典策略，特別是對(duì)于大尺寸數(shù)據(jù)。該建議代表了朝著量子信息網(wǎng)絡(luò)邁出的新一步，因?yàn)樗鼮榱孔有畔⒌淖詣?dòng)分類和分配領(lǐng)域中的物理可能性建立了堅(jiān)實(shí)的理論框架。
（責(zé)任編輯：fqj）