Čikāgas universitātes Pritzker molekulārās inženierijas skolas (PME) pētnieki pirmo reizi
Turklāt viņi pastiprināja sapinušos stāvoklicaur to pašu kabeli. Vispirms viņi izmantoja kabeli, lai sapītu divus kubitus katrā no diviem mezgliem, un pēc tam tos sapina ar citiem kubitiem mezglos.
Rezultāti, kas publicēti žurnālā Nature, palīdzēs padarīt kvantu skaitļošanu iespējamāku un likt pamatu turpmākajiem kvantu komunikācijas tīkliem.
"Pārneses metožu izstrādesapinušās valstis būs būtiskas kvantu skaitļošanas mērogošanai, ”sacīja pētījuma vadītājs profesors Endrjū Klelands.
Kvubi jeb kvantu biti ir pamata vienībaskvantu informācija. Izmantojot savas kvantu īpašības, piemēram, superpozīciju, un spēju sazināties savā starpā, zinātnieki un inženieri veido nākamās paaudzes kvantu datorus. Viņi spēs atrisināt iepriekš neatrisināmas problēmas.
Cleland Lab izmanto supravadītus kubitus, sīkas kriogēnās ķēdes, kuras var vadīt elektriski.
Iziet sapinušos stāvokļus caurisakaru kabelis - viena metra garš supravadītspējas kabelis - pētnieki ir izveidojuši eksperimentālu uzstādījumu, kurā katrā no diviem mezgliem ir trīs supravadoši kabiti. Katrā mezglā viņi kabelim pievienoja vienu kubitu, un pēc tam kvantu stāvokļus mikroviļņu fotonu veidā pa kabeli nosūtīja ar minimālu informācijas zudumu. Kvantu stāvokļu trauslums padara šo procesu diezgan sarežģītu.
Profesora Endrjū Klanda laboratorija caur sakaru kabeli nosūtīja sapinušos kubītu stāvokļus, liekot pamatu turpmākajiem kvantu sakaru tīkliem. Kredīts: Cleland Lab.
Bijušais pētnieks Cleland laboratorijā,Raksta pirmais autors Yupeng Zhong izstrādāja sistēmu, kurā viss pārraides process - no mezgla līdz kabelim līdz mezglam - aizņem tikai dažus desmitus nanosekundes (nanosekunde ir viena miljardā sekundes daļa). Tas ļāva viņiem nosūtīt sapinušos kvantu stāvokļus ar ļoti nelielu informācijas zudumu.
Sistēma arī ļāva zinātniekiem "pastiprināt"kvītu sapīšana. Viņi katrā mezglā izmantoja vienu kubitu un sapina tos kopā, būtībā caur kabeli nosūtot pusi fotonu. Pēc tam pētnieki paplašināja šo sajukumu ar citiem kubitiem katrā mezglā. Rezultātā visi seši kubiti divos mezglos bija sapinušies vienā globāli sapinušā stāvoklī.
Nākotnē kvantu datori, iespējams, būsir veidoti no moduļiem, kuros sapinušās kubītu ģimenes veic aprēķinus. Galu galā šie datori tiks veidoti no daudziem no šiem tīkla moduļiem. Šis process ir līdzīgs tam, kā superdatori šodien veic paralēlus aprēķinus daudzām centrālapstrādes vienībām, kas savienotas viena ar otru. Spēja attālināti sapīt kvitus dažādos moduļos vai mezglos ir nozīmīgs solis šādu moduļu pieeju ieviešanā.
Šādiem moduļiem būs jāsūta viens otram sarežģīti kvantu stāvokļi, un jaunākie pētījumi ir liels solis uz to. Arī kvantu sakaru tīkls var izmantot šo progresu.
Pēc tam zinātnieki cer paplašināt savu sistēmu līdz trim mezgliem, lai radītu trīspusēju sapīšanos.
Tādā veidā viņi cer parādīt, ka supravadītājiem quitiem nākotnē būs dzīvotspējīga loma.
Lasīt arī
Fiziķi ir izveidojuši melnā cauruma analogu un apstiprinājuši Hokinga teoriju. Kur tas ved?
Aborts un zinātne: kas notiks ar bērniem, kas dzemdēs
Zinātnieki ir atklājuši ātruma ierobežojumu kvantu pasaulē