A Chicagói Egyetem Pritzker School of Molecular Engineering (PME) kutatói először
Ezen felül felerősítették a kusza állapototugyanazon a kábelen keresztül. Először egy kábellel kötötték össze két qubitet a két csomópontban, majd összekötötték őket a többi csomópontnál.
A Nature folyóiratban közzétett eredmények elősegítik a kvantumszámítás megvalósíthatóságát és megalapozzák a jövőbeli kvantumkommunikációs hálózatok alapját.
"Az átvitel módszereinek fejlesztéseaz összegabalyodott állapotok elengedhetetlenek lesznek a kvantumszámítás méretezéséhez ”- mondta Andrew Cleland professzor, aki a tanulmányt vezette.
A qubitok vagy a kvantumbitek az alapegységekkvantum információk. A tudósok és mérnökök kvantumtulajdonságaik, például a szuperpozíció, valamint az egymással való kommunikáció képességének felhasználásával létrehozzák a kvantumszámítógépek következő generációját. Képesek lesznek megoldani a korábban megoldhatatlan problémákat.
A Cleland Lab szupravezető kviteket, apró kriogén áramköröket használ, amelyek elektromosan vezérelhetők.
Kusza állapotok átadásakommunikációs kábel - egy méter hosszú szupravezető kábel - a kutatók kísérleti berendezést hoztak létre, három szupravezető kvittel mindkét csomópontban. Minden csomóponton egy kvbitet csatlakoztattak a kábelhez, majd mikrohullámú fotonok formájában kvantumállapotokat küldtek le a kábelen, minimális információveszteséggel. A kvantumállapotok törékeny jellege meglehetősen összetetté teszi ezt a folyamatot.
Andrew Clland professzor laboratóriuma összekuszált kvitállapotokat küldött kommunikációs kábelen keresztül, megalapozva a jövőbeli kvantumkommunikációs hálózatokat. Hitel: Cleland Lab.
A Cleland laboratóriumának volt tudományos munkatársa,A cikk első szerzője, Yupeng Zhong kifejlesztett egy rendszert, amelyben a teljes átviteli folyamat - a csomóponttól a kábellel a csomópontig - csak néhány tíz nanoszekundumot vesz igénybe (egy nanoszekundum másodperc milliomod része). Ez lehetővé tette számukra, hogy kusza kvantumállapotokat küldjenek, nagyon kevés információvesztéssel.
A rendszer lehetővé tette a tudósok számára aa qubitek összefonódása. Minden csomópontnál egy qubitet használtak, és összefonódtak, lényegében egy fél fotont küldtek egy kábelen keresztül. A kutatók ezt az összefonódást kiterjesztették az egyes csomópontok más qubitjeire is. Ennek eredményeként két csomópontban mind a hat qubit egy globálisan összefonódott állapotba keveredett.
A jövőben valószínűleg kvantum számítógépek lesznekolyan modulokból épülnek fel, amelyekben a kusza quit családok számításokat végeznek. Végül ezek a számítógépek ezekből a hálózati modulokból épülnek fel. Ez a folyamat hasonló ahhoz, ahogy manapság a szuperszámítógépek sok egymással összekapcsolt központi processzoron végeznek párhuzamos számításokat. Az a képesség, hogy a kviteket külön modulokban vagy csomópontokban távolról összefonják, jelentős lépés az ilyen moduláris megközelítések megvalósításában.
Az ilyen moduloknak bonyolult kvantumállapotokat kell küldeniük egymásnak, és a legújabb kutatások nagy lépést jelentenek efelé. A kvantumkommunikációs hálózat is kihasználhatja ezt az előrelépést.
A tudósok abban reménykednek, hogy ezt követően három csomópontra bővítik rendszerüket, hogy háromirányú összefonódást teremtsenek.
Így reményeik szerint megmutatják, hogy a szupravezető qubitek életképes szerepet játszanak a jövőben.
Olvassa el
A fizikusok létrehozták a fekete lyuk analógját, és megerősítették Hawking elméletét. Hova vezet?
Abortusz és tudomány: mi lesz a gyerekekkel, akik szülni fognak
A tudósok felfedezték a sebességkorlátozást a kvantumvilágban