Ученым впервые удалось отправить запутанные состояния кубитов по каналу связи
1 марта 2021 года
Ученые Чикагского университета совершили настоящий прорыв в квантовых вычислениях, отправив запутанные состояния кубитов по кабелю, связывающему один узел квантовой сети с другим. Специалистам университетской Школы молекулярной инженерии имени Притцкера также удалось усилить запутанное состояние с помощью того же кабеля. Сначала они использовали кабель для запутывания двух кубитов на каждом из двух узлов, а затем еще больше запутали кубиты с другими кубитами на узлах. Данное исследование поможет сделать квантовые вычисления более осуществимыми и заложит основу для будущих сетей квантовой связи.
Кубиты или «квантовые биты» являются основными единицами квантовой информации. С помощью их квантовых свойств, таких как суперпозиция и способность связываться друг с другом, ученые и инженеры создают квантовые компьютеры следующего поколения, способные решать ранее неразрешимые задачи.
В своем исследовании специалисты Чикагского университета использовали сверхпроводящие кубиты – крошечные криогенные схемы, которыми можно управлять с помощью электричества. Для того чтобы передать запутанные состояния по кабелю связи (кабель имел метр в длину и был изготовлен из сверхпроводникового материала), ученые создали экспериментальную установку из двух узлов с тремя сверхпроводниковыми кубитами в каждом.
Исследователи подключили по одному кубиту в каждом узле к кабелю, а затем отправили квантовые состояния в виде микроволновых фотонов по кабелю с минимальной потерей информации. Хрупкая природа квантовых состояний делает этот процесс довольно сложным. Однако ученым удалось разработать систему, в которой весь процесс передачи (от узла на кабель и с кабеля на узел) занял только несколько десятков наносекунд (одна наносекунда равна миллиардной доле секунды). Благодаря ей запутанные состояния кубитов были переданы с минимальными потерями информации.
В будущем квантовые компьютеры, вероятно, будут построены из модулей, в которых вычисления будут осуществляться семействами запутанных кубитов. В конечном итоге компьютеры могут состоять из множества таких сетевых модулей, подобно тому, как сейчас суперкомпьютеры проводят параллельные вычисления на многих связанных между собой центральных процессорах. Возможность удаленно запутывать кубиты в различных модулях или узлах является значительным шагом вперед в реализации таких модульных подходов.
Источники[править]
Эта статья содержит материалы из статьи «Ученым впервые удалось отправить запутанные состояния кубитов по каналу связи», опубликованной на сайте SecurityLab.ru и распространяющейся на условиях лицензии Creative Commons Attribution 3.0 Unported (CC-BY 3.0 Unported). |
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии[править]
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.