賓夕法尼亞大學的工程師們近期在量子通訊領域取得重大突破，他們成功將量子訊號透過標準網際網路協定（IP）整合至現有的商用光纖網路中。這項發表於《科學》期刊的研究成果，證明了量子訊號能夠與現今網際網路的經典數據共存於同一基礎設施，為未來「量子網際網路」的實現鋪平了道路。該團隊在Verizon位於費城的商用光纖網路上進行了測試。
研究團隊開發了一種名為「Q-Chip」（量子-經典混合網際網路光子學）的矽質晶片，該晶片能夠協調量子與經典數據的傳輸。透過利用量子糾纏的特性，Q-Chip 將經典訊號與量子粒子結合，並在現有IP框架下進行有效路由，同時保護了量子數據的精細本質。這種方法被比喻為火車系統，將常規的光學訊號作為「引擎」，而量子資訊則作為「貨物」運輸，確保了數據的完整性。測試結果顯示，該技術在傳輸保真度上達到了超過97%。
賓夕法尼亞大學材料科學與工程學教授梁峰表示：「透過展示一個整合晶片能夠在像Verizon這樣的商用網路上管理量子訊號，並使用與經典網際網路相同的協定，我們已經朝著更大規模的實驗和實用的量子網際網路邁出了關鍵一步。」這項進展對於建構實用的量子網際網路至關重要，它將能實現超安全的通訊，並在人工智慧和藥物開發等領域帶來前所未有的進展。
這項技術的潛力在於能夠革命性地提升數據安全，並為各種科技領域開闢新的可能性。例如，量子網際網路有望實現比現今超級電腦更快速、更節能的人工智慧，並能設計出目前無法企及的新藥物和材料。此外，量子網際網路的發展也對網路安全領域產生深遠影響，因為量子運算有能力破解現有的加密標準，而量子網際網路則能提供更高級別的安全性。這項研究的成果，讓人們得以一窺量子網際網路的早期樣貌，其潛力可與1990年代經典網際網路的發展初期相媲美，預示著未來可能出現無法預測的重大轉變。