量子運算將推動(dòng)未來(lái)的電腦革命，催生性能超越大型超級電腦的小型硬體系統，且配備能阻絕所有駭客、無(wú)法破解的加密功能；不過(guò)在量子運算領(lǐng)域還缺了一塊，也就是愛(ài)因斯坦(Einstein)所提出的“鬼魅般的遠距作用(spooky action at a distance)”──量子糾纏，指的是可靠來(lái)源的糾纏光子會(huì )反映彼此的狀態(tài)，無(wú)論它們在標準CMOS晶片上距離多遠。而現在義大利帕維亞大學(xué) (Universita degli Studi di Pavia)的科學(xué)家聲稱(chēng)，他們已經(jīng)與英國格拉斯哥大學(xué)(University of Glasgow)以及加拿大多倫多大學(xué)(University of Toronto)合作，突破了這個(gè)工程上的最后障礙。“我們的想法 是將雷射光打入一個(gè)微小的環(huán)中，提高兩個(gè)光子交互作用的概率；我們認為這種方法特別可以用來(lái)產(chǎn)生糾纏的光子對。”帕維亞大學(xué)教授Daniele Bajoni表示：“以往我們發(fā)現，把光局限在環(huán)狀振諧器(resonator)內，能大幅強化光與物質(zhì)之間的交互作用，最新的實(shí)驗結果顯示那是可以透過(guò) 設計達成、并非偶然的現象。”晶片上的量子糾纏現象最立即的應用就是無(wú)法破解的加密，晶片廠(chǎng)商所要做的只有打造矽光子環(huán)狀振蕩器以及流行的量子加密演算法，就能產(chǎn)生在實(shí)驗室經(jīng)過(guò)證實(shí)的糾纏現象(但科學(xué)家們是利用笨重的昂貴儀器而非廉價(jià)的晶片)。

　　Bajoni 解釋?zhuān)昧孔蛹m纏現象最常見(jiàn)的加密演算法就是Eckert協(xié)議，其原理基本上就是讓傳遞資訊的雙方(代號是Alice與Bob)交換一組糾纏的光子對， 例如把閑置的光子傳送給Alice，然后帶著(zhù)訊號的光子則傳送給Bob；Alice會(huì )對她的光子執行特定的量測，取得隨機的結果(例如1100101)， 而如果Bob在他的光子上也執行了正確的量測，因為糾纏現象，他所得到的隨機位元字串會(huì )跟Alice是一樣的。“然后它們之間就能利用那個(gè)隨機位元字串加密訊號，再用一般頻道來(lái)傳送；”Bajoni表示：“而如果有人竊聽(tīng)Alice與Bob之間交換的糾纏光子，其行為就會(huì )改變光子的特性，因此Alice與Bob就會(huì )發(fā)現有人在竊聽(tīng)，并因此確保通訊的安全性。”

　　微小的20微米尺寸環(huán)狀振蕩器能發(fā)射連續的糾纏光子束，催生未來(lái)的量子電腦以及無(wú)法破解密碼的晶片（來(lái)源：Universita degli Studi di Pavia）