Istraživači iz Pritzkerove škole molekularnog inženjerstva (PME) na Sveučilištu u Chicagu po prvi put
Uz to, pojačali su zapleteno stanjekroz isti kabel. Prvo su upotrijebili kabel da zaplete dva kubita na svakom od dva čvora, a zatim ih zapetljaju drugim kubitima na čvorovima.
Rezultati objavljeni u časopisu Nature pomoći će kvantnom računanju učiniti izvodljivijim i postaviti temelje budućim kvantnim komunikacijskim mrežama.
"Razvoj metoda za prijenosisprepletene države bit će ključne za skaliranje kvantnog računanja ”, rekao je profesor Andrew Cleland, koji je vodio studiju.
Kubiti ili kvantni bitovi su osnovne jedinicekvantne informacije. Koristeći svoja kvantna svojstva, poput superpozicije, i sposobnost međusobne komunikacije, znanstvenici i inženjeri stvaraju sljedeću generaciju kvantnih računala. Moći će riješiti ranije nerješive probleme.
Cleland Lab koristi supravodljive qubite, male kriogene sklopove kojima se može upravljati električno.
Proći zapletene državekomunikacijski kabel - supervodljivi kabel duljine jedan metar - istraživači su stvorili eksperimentalni postav s tri supervodljiva kubita u svakom od dva čvora. Spojili su po jedan kubit na svakom čvoru na kabel, a zatim su slali kvantna stanja u obliku mikrovalnih fotona niz kabel uz minimalan gubitak podataka. Krhka priroda kvantnih stanja čini ovaj proces prilično složenim.
Laboratorij profesora Andrewa Clanda slao je isprepletena stanja qubita kroz komunikacijski kabel, postavljajući temelje budućim kvantnim komunikacijskim mrežama. Zasluge: Cleland Lab.
Bivši istraživač u Clelandovom laboratoriju,Prvi autor članka Yupeng Zhong razvio je sustav u kojem cjelokupni proces prijenosa - od čvora do kabela do čvora - traje samo nekoliko desetaka nanosekundi (nanosekunda je milijarda sekunde). To im je omogućilo slanje zapletenih kvantnih stanja s vrlo malim gubitkom informacija.
Sustav je također omogućio znanstvenicima da "pojačaju"preplitanje qubita. Upotrijebili su po jedan kubit na svakom čvoru i zapleli ih zajedno, u osnovi šaljući polufoton kroz kabel. Istraživači su zatim proširili ovu zapletenost na druge kubite na svakom čvoru. Kao rezultat, svih šest qubita u dva čvora bilo je zapleteno u jedno globalno zapleteno stanje.
U budućnosti će vjerojatno biti kvantna računalagrađeni su od modula u kojima obitelji zapletenih kubita izvode proračune. U konačnici, ta će se računala graditi od mnogih ovih mrežnih modula. Taj je postupak sličan onom kako superračunala danas izvode paralelna izračunavanja na mnogim središnjim procesnim jedinicama koje su međusobno povezane. Sposobnost daljinskog uplitanja kubita u različitim modulima ili čvorovima važan je korak u primjeni takvih modularnih pristupa.
Takvi će moduli morati međusobno slati složena kvantna stanja, a najnovija istraživanja velik su korak prema tome. Kvantna komunikacijska mreža također može iskoristiti ovaj napredak.
Znanstvenici se nadaju da će tada svoj sustav proširiti na tri čvora kako bi stvorili trosmjernu zapletenost.
Na taj se način nadaju da će pokazati da će supervodljivi kubiti igrati održivu ulogu u budućnosti.
Pročitajte i
Fizičari su stvorili analog crne rupe i potvrdili Hawkingovu teoriju. Kamo vodi?
Pobačaj i znanost: što će se dogoditi s djecom koja će roditi
Znanstvenici su otkrili ograničenje brzine u kvantnom svijetu