シカゴ大学プリツカー分子工学大学院（PME）の研究者が初めて
さらに、それらはもつれ状態を増幅しました同じケーブルを介して。彼らは最初にケーブルを使用して2つのノードのそれぞれで2つのキュービットを絡ませ、次にノードで他のキュービットと絡ませました。
Nature誌に掲載された結果は、量子コンピューティングをより実現可能にし、将来の量子通信ネットワークの基盤を築くのに役立ちます。
「転送する方法の開発絡み合った状態は、量子コンピューティングのスケーリングに不可欠です」と、研究を主導したアンドリュー・クレランド教授は述べています。
量子ビット、または量子ビットは基本単位です量子情報。科学者とエンジニアは、重ね合わせなどの量子特性と相互に通信する能力を使用して、次世代の量子コンピューターを作成しています。以前は解決できなかった問題を解決できるようになります。
Cleland Labは、電気的に制御できる超伝導キュビット、小さな極低温回路を使用しています。
もつれ状態を通過させる通信ケーブル（長さ1メートルの超伝導ケーブル）研究者は、2つのノードのそれぞれに3つの超伝導キュービットを備えた実験装置を作成しました。彼らは、各ノードで1キュービットをケーブルに接続し、情報の損失を最小限に抑えて、マイクロ波光子の形で量子状態をケーブルに送信しました。量子状態の脆弱な性質により、このプロセスは非常に複雑になります。
Andrew Cland教授の研究室は、通信ケーブルを介して量子ビットの絡み合った状態を送信し、将来の量子通信ネットワークの基礎を築きました。クレジット：ClelandLab。
クレランド研究所の元研究員、この記事の最初の著者であるYupengZhongは、ノードからケーブル、ノードまでの伝送プロセス全体が数十ナノ秒（ナノ秒は10億分の1秒）しかかからないシステムを開発しました。これにより、情報をほとんど失うことなく、もつれた量子状態を送信することができました。
このシステムにより、科学者は「増幅」することもできましたキュービットのもつれ。彼らは各ノードで1キュービットを使用し、それらを絡み合わせて、本質的にケーブルを介して半光子を送信しました。次に、研究者はこのエンタングルメントを各ノードの他のキュービットに拡張しました。その結果、2つのノードの6つのキュービットすべてが、単一のグローバルに絡み合った状態で絡み合っていました。
将来的には、量子コンピューターはおそらくもつれ量子ビットのファミリーが計算を実行するモジュールから構築されます。最終的に、これらのコンピューターは、これらのネットワークモジュールの多くから構築されます。このプロセスは、今日のスーパーコンピューターが相互に接続された多くの中央処理装置で並列計算を実行する方法に似ています。異なるモジュールまたはノードでキュービットをリモートでエンタングルする機能は、このようなモジュラーアプローチの実装における重要なステップです。
そのようなモジュールは互いに複雑な量子状態を送信する必要があり、最新の研究はそれに向けた大きな一歩です。量子通信ネットワークもこの進歩を利用することができます。
科学者たちは、システムを3つのノードに拡張して、3方向のエンタングルメントを作成することを望んでいます。
このように、彼らは超伝導キュビットが将来実行可能な役割を果たすことを示すことを望んでいます。
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