无人机机器人无信号也能通信 科学家探索量子纠缠新通信框架
（图片来自网络）
IT之家 12 月 21 日消息，据科技媒体 Interesting Engineering 报道，美国弗吉尼亚理工大学博士 Alexander DeRieux 推出一种新框架，有望让机器人、无人机在没有信号的情况下也能通信。当前电脑/手机发送的电子邮件、短信或数据包需穿越开放互联网环境，但在自然灾害、战争或大规模网络中断期间，这些数据包易被拦截甚至阻断。几十年来，工程师尝试让通信更安全，但传统系统依赖电缆、无线电波或卫星。无人机集群、机器人小队等多智能体系统依赖持续无线通信，但在野火现场或灾害区域，信号易丢失或干扰，导致集群无法运作。弗吉尼亚理工大学研究人员提出设想：机器能否在不发送任何信息的情况下实现信息共享？
研究人员引入 量子纠缠 这一物理现象：两个粒子（如量子比特）可在特定情况下形成深度关联，其中一个发生变化，另一个也会随之改变，不受距离影响，通过粒子共享的量子态传递信息，不需要向空间发送信号。据介绍，这项新框架名为 eQMARL（entangled quantum multi - agent reinforcement learning，纠缠量子多智能体强化学习）。Alexander 博士解释，该框架本质是开发学习机制，利用量子纠缠现象，不关心具体变化内容，只需关注变化发生。这种学习方式允许机器不断试错、根据环境反馈调整，从而改进行为。
在 eQMARL 中，每个智能体（如无人机、机器人）都被分配一个纠缠的量子比特。当某个智能体观察环境、接收感知信息或作出决策时，其内部的量子比特状态改变，并经纠缠现象传递给其他智能体内部的量子比特。系统只需知道“发生了变化”，不需要了解具体改变信息，智能体可通过测量本地量子状态，就能在没有任何直接数据传输的情况下获取集群有效信息。
短期来看，这项研究有望应用于无人机集群灭火、机器人搜救坍塌建筑；从长远角度看，这一思路也可能指向一种完全绕开互联网的超安全通信方式，大幅降低黑客攻击风险。不过，当前大规模且稳定的量子纠缠还很难走出实验室，现实可用的量子硬件在体积和可靠性方面也不足以实际应用。DeRieux 博士预计，人们可能还需要 10 - 15 年才能真正实现灾害救援无人机这样的现实场景应用。目前研究团队还在完善框架数学基础，进行更贴近现实的测试。
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