Кванттық желілердегі серпіліс: алғаш рет үш алыстағы атомдық кубит шатастырылды
Кванттық есептеулер әлемі жаңа дәуірдің табалдырығында тұр. Дьюк университеті мен IonQ компаниясы біріккен зерттеу тобы әлемге жеке атомдық кубиттерге негізделген алғашқы толық таратылған үш түйінді кванттық желіні ұсынды. Бұл жай зертханалық қызық емес, масштабталатын кванттық интернетті құрудағы іргелі қадам.
Негізгі жетістік — үш қашықтағы кванттық түйін арасында Гринбергер-Хорн-Цайлингер күйі (GHZ-күйі) деп аталатын күйдің сәтті қалыптасуы. Классикалық биттерден айырмашылығы, мұндай күйдегі кубиттер «шатастырылған»: біреуінің өзгеруі қашықтыққа қарамастан, қалғандарының бәріне бірден әсер етеді. Бұған дейін мұндай желілер басқа физикалық платформаларда көрсетілген болатын, бірақ басқарылатын атомдық кубиттер үшін бұл эксперимент алғашқы болды.
Неліктен бұл ойын ережелерін өзгертеді
Қазіргі кванттық компьютерлердің басты мәселесі — масштабтау. Қателердің жинақталуы мен физикалық шектеулерге байланысты миллиондаған кубиттері бар бір үлкен кванттық процессорды салу іс жүзінде мүмкін емес. Балама — модульдік архитектура, мұнда монолитті чиптің орнына фотондық арналармен жалғанған көптеген кванттық түйіндерден тұратын желі құрылады. Бұл классикалық интернеттің эволюциясын еске салады: мейнфреймдерден серверлердің таратылған желісіне дейін.
Эксперимент барысында ғалымдар жеке атомдық жадылар фотондық қосылыстар арқылы ортақ кванттық күйді қалыптастыра алатынын және операциялардың таңғаларлық дәлдігін сақтайтынын көрсетті. Шатастырылған күйдің сенімділігі (fidelity) 84–88% құрады. Сонымен қатар, зерттеушілер алғаш рет толық таратылған көпкомпонентті кванттық күй үшін «анықтау олқылығын» жауып, нәтижелер кванттық корреляциялардың шынайылығына негізгі тест — Мермин теңсіздігінің бұзылуын растады.
Кванттық интернетке қадам
Бұл жұмыс IonQ компаниясының фотондық кванттық қосылыстар саласындағы зерттеулер желісін жалғастырады. Бұған дейін компания екі қашықтағы иондық жүйе арасындағы шатастырылғандықты көрсеткен болатын, бірақ архитектураны үш толыққанды түйінге дейін кеңейту — сапалық секіріс. Технология коммерциялық қолданудан әлі алыс, бірақ мұндай эксперименттер — болашақ таратылған кванттық компьютерлер, қорғалған байланыс желілері және, сайып келгенде, кванттық интернет үшін құрылыс блоктары.
Cryptalist аналитикасы: Бұл нәтиже — жай ғылыми сенсация емес, нарыққа айқын сигнал. Кванттық есептеулердегі модульдік тәсіл басым трендке айналуда. Инвесторлар мен әзірлеушілер бір чиптегі кубиттер санын көбейтуге емес, фотондық қосылыстар мен таратылған архитектураларға сүйенетін компанияларды мұқият бақылауы керек. Келесі үлкен серпіліс дәл осы жерде болуы мүмкін.