近期，一份关于量子互联网发展的深度白皮书由紫金山实验室携手江苏省未来网络创新研究院等机构联合发布。该白皮书系统性地探讨了量子互联网的技术基石、架构设计、关键技术突破及算网协同发展的方向，为量子互联网从理论探索向工程实践的过渡提供了宝贵的参考框架。
量子信息技术的基础部分详细阐述了量子力学的基本原理，包括叠加态、纠缠态、量子操作及测量等核心概念。这些原理为量子通信、量子计算和量子精密测量等应用领域奠定了理论基础。例如，量子通信利用量子密钥分发技术，从物理层面确保信息传输的安全性；量子计算则通过量子叠加实现并行运算，尽管目前仍处于“含噪音中等尺度量子”阶段，但其在算法如Shor算法和Grover算法上的潜力已备受瞩目。
白皮书进一步探讨了量子互联网的架构与关键技术，明确了量子互联网的定义和发展阶段。当前，量子互联网正处于初期阶段，面临着硬件与软件层面的双重挑战。在关键技术方面，量子中继技术被视为解决远距离量子信号衰减问题的关键，不同代的中继技术如预报式纠缠分发、量子纠错码等被逐一介绍。量子互联网协议栈的设计也成为研究热点，不同研究团队提出了差异化的协议栈方案。
针对初期量子设备有限、资源稀缺的现状，白皮书提出了一种集中式调控方案。该方案基于基本假设，如网络设备少、量子内存小等，设计了包含主体网络和用户网络的网络布局，以及用户、量子路由器等多种节点类型。在调控模式下，全网集中式调控确保了端到端分发的有效实施。
量子应用协议部分，白皮书以量子密钥分发和分布式量子计算为例，展示了端到端流程的具体实现。量子密钥分发通过构建逻辑纠缠信道，结合经典帧辅助分组交换技术，实现了安全密钥的生成。而分布式量子计算则通过量子互联网实现非局域CNOT门，将分散的量子处理器连接成大规模系统。
在量子算网协同方面，白皮书分析了量子云计算、量子-超算融合等混合业态的发展趋势，强调了资源抽象建模、业务建模及调度框架等基础理论与研究方向的重要性。量子应用对保真度的高要求、量子比特相干时间的限制等因素，使得算网协同成为推动量子互联网发展的关键。
这份白皮书不仅系统梳理了量子互联网的技术基础与架构设计，还深入探讨了关键技术突破及算网协同的发展方向。随着研究的深入和技术的不断进步，量子互联网有望从理论走向实践，开启量子通信与计算的新纪元。
