无人机（网络）示意图。@ Erica Snyder
最近一项研究发现，中国正在研发的量子无人机可能造就近乎“牢不可破”的机载量子通讯网络。
量子力学使一种被称作“纠缠”的奇怪现象成为可能。实质上，两个或者更多像光子这样“相互联系”或是处于纠缠态的粒子，无论它们之间相距多远，理论上都可以相互影响。纠缠是量子计算机工作、将它们联系起来的网络以及最复杂的量子密码学（一种对黑客攻击免疫的信息交换手段）的基础。
发展地基量子（通讯）网络的难点是（粒子之间的）纠缠态非常脆弱，利用已有的光纤网络传输光量子会限制传输距离和传输速率。考虑到这一点，近年来科学家们更多地研究通过空气传输光子的量子（通讯）网络。
中国和欧洲的科学家目前正在研发基于卫星的量子（通讯）网络，使远距离星-地数据传输成为可能。然而，量子卫星存在诸多不足，包括：低轨卫星只能在有限的时间窗口内与确定的地面站实现通讯，航天发射的成本也使得布置一套量子卫星网络异常昂贵。
提到最近无人机技术爆发性的发展，来自中国南京大学的科学家设计出了一种用作量子（通讯）网络中机载节点的“量子无人机”，技术细节发表于5月23日的ArXiV在线预印本服务器上。
德国罗斯托克大学的量子科学家Dmytro Vasylyev没有参与该项研究，他（她）表示，“他们已经制造了第一架量子无人机并用它作为（量子通讯网络的）节点，就像量子卫星在其中发挥的作用那样。”
中国研究人员设计了一种八旋翼无人机平台，搭载量子通讯系统后的起飞重量为35千克。实验中，研究人员演示了它（如何）悬停在半空中实现设计功能，每次工作时长为40分钟。它能够维持两条长度各为100米左右的空-地数据链，并在白天、晴朗的夜晚甚至雨夜接收和传输数据。
科学家们有信心缩小量子通讯系统的规模，使之能够作为可选的局域性量子网络搭载在小型消费级无人机上。同样，他们也可以将其放大并搭载在高空无人机上，成为覆盖面积达数百公里的（量子）网络的节点。总之，他们想用量子无人机网络填补卫星和地基量子网络之间的空白。
利用量子无人机来构建通讯网络可能会遭遇一系列挑战，Vasylyev提醒道。举例来说，虽然该系统已经预先考虑到许多对纠缠态光子会在传输途中被打乱或是被吸收，抑或因其他原因而损失掉，但建立在无人机上的量子通讯系统还是可能会将来自太阳这类光源的散射光子误认为损失的纠缠态光子。类似的错误可能会令其使用者因过度信任该系统的可靠性而面临安全风险。
另外，Vasylyev指出，“无人机飞行的低空环境中，大气湍流是一个重要的信号干扰源，而无人机本身恰恰是湍流的一大来源。”这些湍流“会大幅削弱量子通讯的质量”。
不过瑕不掩瑜，量子无人机仍有明显优势。Vasylyev强调说，它们可以用作“基于光纤的（量子）网络的可移动廉价替代品”，同时还可以作为试验台使用，帮助研究者们分析天气和其它大气现象对量子通讯的影响。最终，它们会帮助催生出更完善的星基量子通讯。
作者：Charles Q. Choi
翻译：张宇哲
审校：董子晨曦
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