2026年4月7日——量子计算机常被喻为未来的超级引擎，这种机器能够解决某些传统计算机难以应对的复杂问题。

但存在一个关键瓶颈：即便最先进的量子计算机目前仍无法实现远距离通信。

“这就像建造了多个高容量发电厂，却缺乏将它们连成电网的输电线路，”内布拉斯加大学林肯分校电气与计算机工程助理教授王雅南（Laura Wang）表示。她正通过美国能源部最具竞争力的资助计划之一，致力于构建这个缺失的关键环节。

王教授获得了为期五年、总额876,663美元的“早期职业研究计划”资助，项目将持续至2030年8月。

该研究旨在攻克量子技术领域最具挑战性的工程难题之一。

当前由IBM和谷歌等行业巨头开发的量子计算机采用微波频率信号运行，而实现量子计算机互联的通信系统则需要使用频率高出数十万倍的光信号。

“计算单元与通信单元存在巨大的频率失配问题，”王教授解释道，“因此需要构建信息传输的桥梁。”

若无法建立这种连接，真正的量子网络——相当于量子机器的互联网——将难以实现。

王教授的研究聚焦于量子级机械谐振器和波导装置，这些器件能同时与微波和光信号交互。该团队将采用范德瓦尔斯层状晶体（包括石墨烯等原子级薄半导体材料）来构建这些器件。这类材料可剥离至单原子层厚度，同时保持卓越强度，是高性能机械器件的理想选择。

“它们仅有原子级厚度...但面内共价键强度极高，”王教授指出，石墨烯的碳结构与金刚石具有相同的元素基础。

该研究将探索“范德瓦尔斯层状晶体实现的声子与光机械器件中的量子及非经典态”，目标是创建具备相干信息处理和量子信号路由能力的集成量子光子-声子电路。这些电路将成为连接量子处理器与量子通信线路的关键纽带。

王教授认为这项工作对该领域下一阶段发展至关重要。尽管量子计算硬件已取得重大突破，但她指出当前系统仍处于孤立状态。

“虽然已有商业化系统，但它们仅聚焦于独立计算机本身，尚未实现网络化互联，”她表示。

随着量子技术迎来转折点——如同上世纪90年代互联网的黎明——王教授的研究使内布拉斯加州站在了构建下一代计算体系的最前沿。

“从经典系统到量子系统的过渡是必然趋势，但就像90年代个人电脑用户初遇互联网那样，我们需要（在量子领域）建立桥接能力，”她强调，“而（内布拉斯加团队）正具备实现这一目标的专业实力。”