Исследователи из Притцкеровской школы молекулярной инженерии (PME) при Чикагском университете впервые
Lisäksi ne vahvistivat takertunutta tilaasaman kaapelin kautta. Ensin he käyttivät kaapelia takertamaan kaksi kubitiota molempiin solmuihin ja sitten kietomaan ne muihin solmuihin solmuissa.
Nature-lehdessä julkaistut tulokset auttavat tekemään kvanttilaskennan toteuttamiskelpoisemmaksi ja asettamaan perustan tuleville kvanttiviestintäverkoille.
"Siirtomenetelmien kehittäminensotkeutuneet tilat ovat välttämättömiä kvanttilaskennan skaalautumiselle ”, sanoi tutkimusta johtanut professori Andrew Cleland.
Qubitit tai kvanttibitit ovat perusyksiköitäkvanttitiedot. Tutkijat ja insinöörit luovat seuraavan sukupolven kvanttitietokoneita käyttämällä kvanttiominaisuuksiaan, kuten superpositiota, ja kykyään kommunikoida keskenään. He pystyvät ratkaisemaan aiemmin ratkaisemattomat ongelmat.
Cleland Lab käyttää suprajohtavia qubittejä, pieniä kryogeenisiä piirejä, joita voidaan ohjata sähköisesti.
Tunkeutuneiden valtioiden välittäminentietoliikennekaapeli - metrin pituinen suprajohtava kaapeli - tutkijat ovat luoneet kokeellisen kokoonpanon, jossa on kolme suprajohtavaa quittiä kussakin kahdessa solmussa. He liittivät yhden solun jokaisessa solmussa kaapeliin ja lähettivät sitten kvanttitilat mikroaaltofonien muodossa kaapeliin alaspäin mahdollisimman vähän tietoa menettämättä. Kvanttitilojen hauras luonne tekee prosessista melko monimutkaisen.
Professori Andrew Clandin laboratorio lähetti takertuneita kybittien tiloja tietoliikennekaapelin kautta ja loi perustan tuleville kvanttiviestintäverkoille. Luotto: Cleland Lab.
Entinen tutkija Clelandin laboratoriossa,Artikkelin ensimmäinen kirjoittaja Yupeng Zhong kehitti järjestelmän, jossa koko siirtoprosessi - solmusta kaapeliin solmuun - kestää vain muutaman kymmenen nanosekuntia (nanosekunti on miljardisekunti). Tämä antoi heille mahdollisuuden lähettää sotkeutuneita kvanttitiloja hyvin vähän tiedon menetystä.
Järjestelmä antoi myös tutkijoille mahdollisuuden "monistaa"kiittien takertuminen. He käyttivät yhtä qubittiä jokaisessa solmussa ja kietoivat ne yhteen lähettäen olennaisesti puolifotonin kaapelin kautta. Sitten tutkijat laajensivat tämän takertumisen muihin soluihin. Tämän seurauksena kaikki kuusi kubitia kahdessa solmussa kietoutuivat yhteen globaalisti kietoutuneeseen tilaan.
Tulevaisuudessa kvanttitietokoneet todennäköisesti ovaton rakennettu moduuleista, joissa sotkeutuneet qubit-perheet suorittavat laskelmia. Viime kädessä nämä tietokoneet rakennetaan monista näistä verkkomoduuleista. Tämä prosessi on samanlainen kuin supertietokoneet suorittavat nykyään rinnakkaisia laskelmia monille keskenään kytketyille keskusyksiköille. Kyky sekoittaa solut etä moduuleihin tai solmuihin on merkittävä askel tällaisten modulaaristen lähestymistapojen toteuttamisessa.
Tällaisten moduulien on lähetettävä toisilleen monimutkaisia kvanttitiloja, ja uusin tutkimus on iso askel kohti sitä. Kvanttiviestintäverkko voi myös hyödyntää tätä edistystä.
Tutkijat toivovat sitten laajentavansa järjestelmäänsä kolmeen solmuun kolmisuuntaisen takertumisen aikaansaamiseksi.
Tällä tavoin he toivovat osoittavansa, että suprajohtavilla qubiteillä on tulevaisuudessa elinkelpoinen rooli.
Lue myös
Fyysikot ovat luoneet analogin mustasta aukosta ja vahvistaneet Hawkingin teorian. Minne se johtaa?
Abortti ja tiede: mitä tapahtuu synnyttäville lapsille
Tutkijat ovat löytäneet nopeusrajoituksen kvanttimaailmassa