实验证明:若用量子一次性解密密钥加密,量子比特可被任意克隆

不可克隆定理禁止对量子比特进行完全复制,这给量子技术发展带来了严格限制。然而最近提出的加密克隆协议表明,若克隆副本能通过一次性解密密钥实现同步加密,理论上完美克隆是可能实现的。但该方案在硬件噪声下的稳定性及其作为量子原语的实际可行性仍是悬而未决的问题——由于量子信息的广泛传播可能导致其被稀释至勉强超过噪声水平,从而引发保真度的灾难性衰减。鉴于硬件噪声的复杂性,单纯依靠理论和经典模拟无法解决这一问题。本研究通过在IBM Heron-R2超导处理器上开展多达154个量子比特的实验,首次证实加密克隆在硬件噪声环境下具有稳定性,即便作为模块化单元以并行、串行或交错方式运行,也能保持预先存在的量子纠缠。这确立了其作为实用化多功能量子原语的地位,同时推动了对不可克隆定理认知的革新:无论是理论上还是实践中,量子信息都能通过加密或隐匿手段实现无损传播。真正的约束条件在于:解密机制必须是一次性的。

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提交arXiv: 2026-02-11 09:51

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