Antia Lamas-Linares的量子世界之路

作为量子技术领域首批获得博士学位的科学家之一，某中心量子网络研究负责人、量子光学专家Antia Lamas-Linares回顾了她长达二十年的职业生涯。

量子技术的演进

2021年1月，Lamas-Linares加入某中心云服务部门从事量子技术研究。作为量子信息科学家，她专精于量子光学领域，特别是在量子信息协议的光子实现方面。她的职业生涯包括开创性的量子密钥分发（原称量子密码学）研究、超导单光子探测器以及天基量子技术（包含多项专利），还涉及高性能计算领域。

量子科学与技术正在快速发展，首批小型原型量子计算机已在全球出现。某中心Braket服务为研究机构和学者提供了使用这些计算机的途径。2021年10月，该中心宣布成立量子计算中心。虽然量子处理器已展现出有趣的量子力学行为，但要真正颠覆性地超越"经典"计算机仍需要时间。

量子计算机通过操纵量子比特（qubit）而非传统数字比特进行运算。Lamas-Linares加入该中心后专注于量子设备互联研究。

“可以将量子计算视为处理静态量子比特，而量子网络则处理’飞行量子比特’——从A点传输到B点的量子比特。“Lamas-Linares解释道。

量子网络的重要性在于应对量子计算机可能带来的核心挑战：对现代数字安全的潜在威胁。因为量子计算机有望超越经典计算机，包括破解当前通信和数据安全依赖的加密方法。

“量子计算机破解现代加密的假设性威胁正在从’是否会发生’转变为’何时会发生’。“Lamas-Linares表示。

应对这一挑战的潜在解决方案是从信息保护源头实现"全量子化”，即使用量子加密密钥。“量子网络的主要应用之一就是安全分发这些密钥。这需要利用量子系统固有的随机性和关联性创建完全安全的关联数字，进而用于密码学。”

简而言之，量子网络有望实现完美隐私保护。量子纠缠现象可用于分发密钥，确保任何参与数据存储或传输的中间机构都无法访问数据。只有量子密钥持有者（数据所有者）才能解密访问数据。未来，这种完美保护对金融机构、政府、医院等各类组织都至关重要。

Lamas-Linares指出，量子网络发展的主要挑战在于技术整合。“任何量子技术在被客户使用前，都需要构建完整的技术生态系统，而具备相关专业知识的人才十分稀缺。整合专业知识和构建必要工具是一项重大挑战。”

随着量子技术被工业界采纳，“我们正在塑造量子工程师的培养模式。这确实令人振奋。“Lamas-Linares总结道。