12月21日消息，据科技媒体Interesting Engineering今天报道，美国弗吉尼亚理工大学博士Alexander DeRieux最近推出一种新框架， 有望让机器人 、 无人机在没有信号的情况下也能通信 。

传统通信系统的局限性

电脑/手机发送的每一条电子邮件、短信或数据包背后都要求信息穿越开放的互联网环境，但在自然灾害、战争或大规模网络中断期间，这些数据包很有可能被拦截，甚至完全阻断。

几十年来，工程师们一直试图让通信过程变得更加安全，可问题是，目前所有传统通信系统依然依赖电缆、无线电波或卫星。

并且， 无人机集群 、 机器人小队等多智能体AI系统通常依赖持续的无线通信 ，但在野火现场或灾害区域，这些信号往往会丢失或遭到干扰，导致集群无法正常运作。

量子纠缠：无信号通信的新设想

弗吉尼亚理工大学的研究人员由此提出了一个天马行空的设想：机器能否在不发送任何信息的情况下实现信息共享？

研究人员首先引入了量子纠缠。具体来说，这是一种物理现象， 两个粒子（注：如量子比特）可以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 ，不受距离的影响，依赖粒子共享的量子态传递信息， 不需要像无线电那样向空间发送信号 。

eQMARL框架的原理与机制

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 博士对此解释道：“我们本质上是开发一套学习机制，利用量子纠缠这一现象，而且我们并不关心具体变化的内容，只需要关注变化发生”。

这种学习方式允许机器不断试错 、 根据环境反馈进行调整 ，从而改进自身行为。并且在eQMARL中，每个智能体都会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便会改变，并经由纠缠现象传递给其他智能体内部的量子比特。

同时， 系统只需要知道“发生了变化” ，并不需要了解具体改变信息， 智能体可以通过对本地量子状态进行测量 ，就能在没有任何直接数据传输的情况下获取来自集群的有效信息。

应用前景与技术限制

短期角度看，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，这一思路也指向一种完全绕开互联网的超安全通信方式，可大幅降低黑客攻击风险。

不过这种技术也存在明显限制， 目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投入实际应用。

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 。

目前研究团队还在继续完善框架的数学基础，在更贴近现实的条件下进行测试。