亚马逊网络服务(AWS)正在大举扩大其量子计划的影响，最近它又表现出了聚焦量子网络的浓厚兴趣。近日，该公司宣布新成立了一个新的AWS量子网络中心(CQN)，以开发针对量子网络市场的产品，并解决量子计算在基础科学和工程方面的挑战。新团队中的相当大一部分人员将安排在美国波士顿地区办公。
虽然还未有具体产品的信息公布，但据CQN中心表示，他们将会考量纳入一系列量子网络和量子安全产品，包括硬件、软件、应用程序以及各种量子抗加密产品。据悉，AWS量子网络中心(CQN)的研究人员将深入探索量子中继器和传感器等新技术，以便创建在隐私、安全和计算能力方面获得进一步提升的全球量子网络。
一个微波包封装的AWS量子处理器。这种封装的设计是为了在与量子计算机的控制系统进行通信的同时，使量子比特免受环境噪声的影响。（图片来源：AWS官网）
亚马逊长期以来一直重视网络安全，并参与开发了后量子加密(PQC)算法，美国国家标准与技术研究所（NIST）正在考虑将其标准化，用于BIKE(比特翻转密钥封装)和SIKE(超奇异等根密钥封装)的量子安全密钥交换。除此之外，他们还对两种网络量子计算机兴趣浓厚：一种是在同一数据中心使用纠缠光子连接多个量子处理器的网络量子计算机，另一种是位于不同数据中心量子处理器之间的网络量子计算机。
从2019年开始，亚马逊通过AWS服务提供量子计算服务。借助最新的举措，它将这项工作扩展到帮助量子技术充分发挥潜力的一个重要方面：量子网络。
与量子计算一样，量子网络目前也仍处于早期阶段。研究人员可能还需要数年时间才能充分利用量子技术。不过值得庆幸的是，相比大多数公司而言，亚马逊拥有更多的资源来对这一领域进行投资。
量子网络需要利用一些已经用于现代光通信的技术，如激光器、光纤和探测器。然而，量子网络不需要强激光束，而是需要单光子（光的最小组成部分）来将量子设备连接在一起。单光子使量子网络的许多特殊能力得以实现，同时也带来了巨大的挑战：量子力学限制了单个光子的放大，从而也限制了网络的传输范围。此外，单光子本身的弱点，也会使它们与今天的量子计算设备的连接复杂化。这意味着，要实现全球性的量子网络构建，就需要开发特殊的新技术，如量子中继器和传感器。
不过，量子网络带来的好处显然是让人期待。除了亚马逊之外，目前包括IBM和谷歌等在内的几家大公司都已经在研究量子计算项目。CQN研究科学家Denis Sukachev和Mihir Bhaskar表示，量子网络的潜在应用包括“利用量子密钥分发保护全球通信，使其实现传统加密技术无法达到的隐私和安全级别”。他表示，量子网络还能将把单独的量子处理器连接在一起，增强其性能，从而提供强大、安全的云量子服务器。
