Әлемдегі алғашқы үш түйінді кванттық желі: ғалымдар үш алыстағы атомдық кубитті шатастырды
Дьюк университетінің зерттеушілер тобы IonQ компаниясының инженерлерімен бірлесіп, кванттық коммуникация саласында серпіліс жасады: олар алғаш рет жеке атомдық кубиттер негізінде толығымен таратылған үш түйінді кванттық желіні құруға қол жеткізді. Эксперимент барысында Гринбергер-Хорн-Цайлингер (GHZ) күйі деп аталатын жағдай қалыптастырылды, мұнда үш қашықтағы кванттық түйін фотондық арналар арқылы байланысады.
Кванттық шиеленісу — бұл бір бөлшектің күйінің өзгеруі олардың арасындағы қашықтыққа қарамастан, басқаларына лезде әсер ететін іргелі эффект. Бұрын мұндай конфигурациялар тек екі түйінде немесе басқа физикалық платформаларда көрсетілген болатын. Алайда бұл жағдайда алғаш рет үш жеке атомдық кубит арасында шиеленісуге қол жеткізілді, оларды дербес басқаруға, оқуға және есептеу жүйелерін құру үшін масштабтауға болады.
Бұл неге шешуші мәнге ие
Қазіргі кванттық компьютерлердің басты мәселесі — масштабтау. Бір алып процессорды құру қателіктер мен физикалық шектеулерге байланысты орасан зор қиындықтармен байланысты. Дәл осы себепті көбірек әзірлеушілер модульдік архитектураға көшуде: монолитті құрылғының орнына фотондармен байланысқан көптеген кванттық түйіндерден тұратын желі салынады. Бұл тәсіл есептеу ресурстары серверлер арасында бөлінген классикалық интернеттің эволюциясын еске түсіреді.
Жаңа эксперимент — осы бағыттағы тікелей қадам. Зерттеушілер жеке атомдық жадтар фотондық қосылыстар арқылы ортақ кванттық күйді құра алатынын, операциялардың жоғары дәлдігін сақтайтынын көрсетті. Сынақтар барысында шиеленіскен күйдің дұрыстығы (fidelity) 84–88% құрады. Сонымен қатар, ғалымдар алғаш рет толығымен таратылған көпкомпонентті кванттық күй үшін «анықтау айласын» жабуға қол жеткізді. Нәтижелер сонымен қатар Мермин теңсіздігінің бұзылуын растады — бұл шынайы кванттық корреляциялардың болуына арналған ең қатаң сынақтардың бірі.
Кванттық интернетке жол
Жұмыс IonQ компаниясының фотондық кванттық қосылыстар саласындағы зерттеулер сериясын жалғастырады. Бұрын компания екі қашықтағы иондық жүйе арасындағы шиеленісуді көрсеткен болатын, ал қазір архитектураны үш толыққанды түйінге дейін кеңейтті. Технология коммерциялық қолданудан әлі алыс болса да, мұндай эксперименттер болашақ таратылған кванттық компьютерлер, қорғалған коммуникациялық желілер және, сайып келгенде, кванттық интернет үшін маңызды құрылыс блоктары болып табылады.
Менің талдауым: Үш түйінді желіде 84–88% дұрыстыққа қол жеткізу — бұл жай зертханалық қызық емес, атомдық кубиттердегі модульдік архитектураның өміршеңдігінің сенімді дәлелі. «Анықтау айласын» жабу әсіресе маңызды: ол байқалатын эффектілерді классикалық корреляциялармен түсіндіруге болады деген күмәнді жояды. Бұл таратылған кванттық есептеулерді берік физикалық іргетасқа қояды.