给定某未知的量子态或量子过程，能否实现对它的有效调控？这个问题涉及到量子态和量子信息的根本性质，以及量子计算中所面临的一些理论困难。近日，中国科学院理论物理研究所副研究员王东升团队与合作者在量子信息领域重要期刊Quantum Science and Technology上发表文章，提出了分布式量子计算方法，能够实现对未知量子过程的通用调控。

对未知量子态或量子过程的操控不仅是一类重要的物理问题（比如对未知参量的测量），而且在计算机科学中非常关键（比如对量子程序的调用）。一个较为熟知的例子是量子不可克隆原理，即未知的量子态不能被精确复制。类似地，理论证明，未知的量子程序即过程不能被读取（PRL 79,321 (1997)），也不能被调用（NJP 16,093026 (2014)）。这种局限性表明了量子信息与经典信息的关键区别，也对量子信息科技的实际应用提出了深刻的问题。

本研究受到茫然（oblivious）振幅放大等量子算法启发，提出了茫然量子传态和量子程序调用机制，可以突破理论局限。其中，oblivious一般翻译为茫然，即对操作对象的某种未知性。与通常的量子传态和程序调用不同，我们只要求对物理量实现相关过程，不同的物理量可以通过使用多份量子态或量子程序实现。将茫然量子传态和茫然量子程序调用等结合起来，可以构建分布式量子计算架构，实现对未知量子态的读取、叠加，对未知量子程序的远程调用、下载上传等。此方法可以用于多量子芯片的集成，降低量子芯片设计的难度，相较于通常的方案（Comput. Sci. Rev. 57 100747 2025），此方法具有一定程度的保密性，较低的通讯复杂度以及较低的量子线路深度（depth）。

此研究是基于近期在通用量子计算模型上的进展（Acta Phys. Sin. 73,220302 (2024)）。量子态的独特性质比如叠加和纠缠，一方面能在一些问题上带来量子优势，另一方面它的退相干过程以及大规模精确操控也带来了巨大的挑战。通用量子计算模型即是针对这些挑战，从物理的角度来研究量子计算系统，分析其纠错机制、调控过程以及核心的量子资源。我们提出了通用量子计算模型分类表，包含上百种不同的通用方案，本研究所提出的分布式量子计算方案即是受此理论框架的启发完成的。

本研究得到国家自然科学基金项目支持（编号：12447101、12105343、62471368），由理论物理所研究生徐湘、刘沅东在导师王东升（通讯作者）的指导下完成，合作者为西安电子科技大学的王云江教授课题组，研究也得到广东省和陕西省相关基金支持。