近日，来自加拿大滑铁卢大学和东京电气通信大学的联合研究团队宣布，发现一种能够成功规避“量子不可克隆定理”进行“加密量子比特克隆”的方法，从而突破量子云存储发展的重要瓶颈。研究团队通过引入加密机制设计出一种安全备份量子信息的方法（即所谓“加密量子比特克隆”），有助于解决量子云存储面临的“复制”与“备份”难题，实现量子版本的“Google Drive”和“Dropbox”。相关研究成果1月6日发表于《物理评论快报》。
“复制”和“备份”是经典计算中非常基础的操作，对于确保计算数据的准确性和安全性至关重要，但对于量子计算来说却是长期制约其发展的工程诉求。主要原因在于，根据1982年的量子不可克隆定理，一个未知的量子态不可能被完美复制，任何想要“克隆”量子态的做法都会破坏这一量子态。这既构成了量子加密通信的优势（任何窃取加密信息的做法都会导致量子态的变化而被察觉），也是造成量子云服务“数据可靠性和可用性”瓶颈的问题。
对此，研究团队开发出一种安全备份量子信息的方法，实现加密量子比特的成功克隆。该方法并未颠覆“量子不可克隆定理”，而是将量子比特克隆成“加密量子比特”以及解密用的“密钥”。“加密量子比特”可以“克隆”多份存储在多个服务器上，但“密钥”只能使用一次并改变量子比特的状态。尽管如此，这一突破仍将极大推动量子云存储的发展，未来能够安全且可靠地将相同的量子信息存储存储在多个服务器上，作为冗余且加密的备份。这是实现量子计算基础设施建设的重要一步。未来，或可实现量子版本的Google Drive、Dropbox等著名云服务。
来源：战略中心供稿
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