Vědci z Pritzker School of Molecular Engineering (PME) na University of Chicago poprvé
Kromě toho zesilovaly zapletený stavstejným kabelem. Nejprve pomocí kabelu zamotali dva qubity v každém ze dvou uzlů a poté je zapletli s dalšími qubity v uzlech.
Výsledky publikované v časopise Nature pomohou učinit kvantové výpočty proveditelnějšími a položí základy pro budoucí kvantové komunikační sítě.
"Vývoj metod přenosuzapletené státy budou nezbytné pro škálování kvantové výpočetní techniky, “uvedl profesor Andrew Cleland, který studii vedl.
Qubity neboli kvantové bity jsou základní jednotkykvantová informace. Vědci a inženýři pomocí svých kvantových vlastností, jako je superpozice, a jejich schopnosti vzájemně komunikovat, vytvářejí další generaci kvantových počítačů. Budou schopni řešit dříve neřešitelné problémy.
Cleland Lab využívá supravodivé qubity, malé kryogenní obvody, které lze ovládat elektricky.
Procházet zapletené státy skrzkomunikační kabel - supravodivý kabel dlouhý jeden metr - vědci vytvořili experimentální nastavení se třemi supravodivými qubity v každém ze dvou uzlů. Spojili jeden qubit v každém uzlu s kabelem a poté poslali kvantové stavy ve formě mikrovlnných fotonů dolů kabelem s minimální ztrátou informací. Díky křehké povaze kvantových stavů je tento proces poměrně složitý.
Laboratoř profesora Andrewa Clanda zaslala zamotané stavy qubitů prostřednictvím komunikačního kabelu, čímž položila základ budoucích kvantových komunikačních sítí. Uznání: Cleland Lab.
Bývalý výzkumný pracovník v Cleland's Laboratory,První autor článku, Yupeng Zhong, vyvinul systém, ve kterém celý přenosový proces - od uzlu ke kabelu do uzlu - trvá jen několik desítek nanosekund (nanosekunda je jedna miliardtina sekundy). To jim umožnilo posílat zapletené kvantové stavy s velmi malou ztrátou informací.
Systém také umožnil vědcům „zesílit“zapletení qubits. Použili jeden qubit v každém uzlu a zapletli je dohromady, v podstatě poslali polofoton přes kabel. Vědci poté rozšířili toto zapletení na další qubity v každém uzlu. Ve výsledku bylo všech šest qubits ve dvou uzlech zapleteno do jednoho globálně zapleteného stavu.
V budoucnu to pravděpodobně budou kvantové počítačejsou postaveny z modulů, ve kterých rodiny zapletených qubitů provádějí výpočty. Nakonec budou tyto počítače postaveny z mnoha těchto síťových modulů. Tento proces je podobný tomu, jak dnes superpočítače provádějí paralelní výpočty na mnoha vzájemně propojených centrálních procesorových jednotkách. Schopnost vzdáleně zaplétat qubits v různých modulech nebo uzlech je významným krokem při implementaci těchto modulárních přístupů.
Takové moduly si budou muset navzájem posílat složité kvantové stavy a nejnovější výzkum je velkým krokem k tomu. Tento pokrok může také využít kvantová komunikační síť.
Vědci doufají, že poté rozšíří svůj systém na tři uzly, aby vytvořili třícestné zapletení.
Tímto způsobem doufají, že ukáží, že supravodivé qubity budou v budoucnu hrát životaschopnou roli.
Přečtěte si také
Fyzici vytvořili analogii černé díry a potvrdili Hawkingovu teorii. Kam to vede?
Potrat a věda: co se stane s dětmi, které porodí
Vědci objevili rychlostní limit v kvantovém světě