Tyrėjai iš Pritzkerio molekulinės inžinerijos mokyklos (PME) Čikagos universitete pirmą kartą
Be to, jie sustiprino įsipainiojusią būsenąper tą patį kabelį. Pirmiausia jie kabeliu įpainiojo du kubitus kiekviename iš dviejų mazgų, o vėliau juos sujungė su kitais kubitais mazguose.
Rezultatai, paskelbti žurnale „Nature“, padės padaryti kvantinį skaičiavimą praktiškesnį ir padės pamatą būsimiems kvantinės komunikacijos tinklams.
"Perkėlimo metodų kūrimasįsipainiojusios būsenos bus būtinos norint padidinti kvantinį skaičiavimą “, - sakė tyrimui vadovavęs profesorius Andrew Clelandas.
Kubitai arba kvantiniai bitai yra pagrindiniai vienetaikvantinė informacija. Naudodamiesi savo kvantinėmis savybėmis, tokiomis kaip superpozicija, ir gebėjimu bendrauti tarpusavyje, mokslininkai ir inžinieriai kuria naujos kartos kvantinius kompiuterius. Jie galės išspręsti anksčiau neišspręstas problemas.
„Cleland Lab“ naudoja superlaidžius kubitus, mažas kriogenines grandines, kurias galima valdyti elektra.
Pereiti įsipainiojusias būsenasryšio kabelis - vieno metro ilgio superlaidus kabelis - mokslininkai sukūrė eksperimentinę sąranką, kurioje yra trys superlaidūs kabitai kiekviename iš dviejų mazgų. Jie sujungė po vieną kabitą kiekviename mazge prie kabelio, o po to kabeliu nusiuntė kvantines būsenas mikrobangų fotonų pavidalu, kuo mažiau praradę informaciją. Dėl trapios kvantinių būsenų prigimties šis procesas yra gana sudėtingas.
Profesoriaus Andrew Clando laboratorija ryšių kabeliu siuntė susipynusias kubitų būsenas, padėdama pamatus būsimiems kvantinių ryšių tinklams. Kreditas: „Cleland Lab“.
Buvusi Cleland laboratorijos mokslinė bendradarbė,Pirmasis straipsnio autorius Yupengas Zhongas sukūrė sistemą, kurioje visas perdavimo procesas - nuo mazgo iki kabelio iki mazgo - trunka tik kelias dešimtis nanosekundžių (nanosekundė yra viena milijardinė sekundės dalis). Tai leido jiems siųsti susipynusias kvantines būsenas labai mažai prarandant informaciją.
Sistema taip pat leido mokslininkams „sustiprinti“kubitų susipynimas. Kiekviename mazge jie naudojo po vieną kubitą ir susipynė, iš esmės per kabelį siunčiant pusę fotono. Tada tyrėjai išplėtė šį susipainiojimą su kitais kubitais kiekviename mazge. Dėl to visi šeši kubitai dviejuose mazguose buvo įsipainioję į vieną visuotinai susipynusią būseną.
Ateityje kvantiniai kompiuteriai greičiausiai busyra pastatyti iš modulių, kuriuose susipynusių kubitų šeimos atlieka skaičiavimus. Galų gale šie kompiuteriai bus sukurti iš daugelio šių tinklo modulių. Šis procesas yra panašus į tai, kaip superkompiuteriai šiandien atlieka lygiagrečius daugelio vienas su kitu sujungtų centrinių procesorių skaičiavimus. Gebėjimas nuotoliniu būdu įpainioti kubitus skirtinguose moduliuose ar mazguose yra reikšmingas žingsnis įgyvendinant tokius modulinius metodus.
Tokie moduliai turės siųsti vienas kitam sudėtingas kvantines būsenas, o naujausi tyrimai yra didelis žingsnis link to. Kvantinis ryšio tinklas taip pat gali pasinaudoti šia pažanga.
Mokslininkai tikisi išplėsti savo sistemą iki trijų mazgų, kad būtų sukurtas trijų krypčių susipynimas.
Tokiu būdu jie tikisi parodyti, kad superlaidūs kubitai ateityje atliks perspektyvų vaidmenį.
Taip pat skaitykite
Fizikai sukūrė juodosios skylės analogą ir patvirtino Hawkingo teoriją. Kur jis veda?
Abortas ir mokslas: kas nutiks gimdantiems vaikams
Mokslininkai atrado greičio apribojimą kvantiniame pasaulyje