Кванттық айқасу алғаш рет үш алыстағы атомдық кубит арасында қол жеткізілді — масштабталатын желілерге серпіліс
Кванттық есептеулер қауымдастығы тарихи нәтижеге қол жеткізді: Дьюк университеті мен IonQ компаниясының зерттеушілері алғаш рет жеке атомдық кубиттер негізінде толық таратылған үш түйінді кванттық желіні құрды. Бұл кезекті зертханалық эксперимент емес — бұл модульдік кванттық компьютерлер мен болашақ кванттық интернетке тікелей қадам.
Жетістік: жоғары дәлдікпен үш жақты шиеленісу
Мамандар Гринбергер-Хорн-Цайлингер күйі (GHZ-күйі) деп аталатын күйді — фотондық арналар арқылы байланысқан үш алыс түйін арасындағы үш жақты кванттық шиеленісті қалыптастыра алды. Бұл жұмыстың алдыңғылардан басты айырмашылығы — ол жеке басқарылатын, оқылатын және, ең бастысы, есептеу жүйелерін құру үшін масштабталатын жеке атомдық кубиттерде орындалды.
Неліктен бұл ойын ережелерін өзгертеді
Осы уақытқа дейін екі алыс түйін арасындағы кванттық шиеленіс бірнеше рет көрсетілген болатын, ал үш түйінді желілер басқа физикалық платформаларда (мысалы, фотондар немесе асқын өткізгіштер) болған. Дегенмен, иондық тұзақтарда қолданылатын атомдық кубиттер ұзақ когеренттілік уақыты мен операциялардың жоғары дәлдігі арқасында сенімді кванттық процессорларды жасау үшін ең перспективалылардың бірі болып саналады.
Қазіргі кванттық компьютерлердің басты мәселесі — масштабтау. Мыңдаған кубиттері бар бір алып процессорды құру қателердің жинақталуы мен физикалық шектеулерге байланысты өте күрделі. Дәл осы себепті индустрия модульдік архитектураға сүйенеді: бір монолитті чиптің орнына фотондармен байланысқан көптеген кванттық түйіндерден тұратын желі құрылады. Бұл есептеу ресурстары серверлер арасында бөлінген классикалық интернеттің эволюциясын еске түсіреді.
Эксперимент барысында ғалымдар шиеленіскен күйдің сенімділігіне (fidelity) 84–88% деңгейінде қол жеткізді. Сонымен қатар, олар алғаш рет толық таратылған көп компонентті кванттық күй үшін «анықтау айласын» жапты. Нәтижелер сонымен қатар Мермин теңсіздігінің бұзылуын растады — бұл классикалық емес, шынайы кванттық корреляциялардың бар екенін дәлелдейтін негізгі сынақтардың бірі.
Кванттық интернетке жол
Бұл жұмыс IonQ компаниясының фотондық кванттық байланыстар саласындағы зерттеулер сериясын жалғастырады. Бұрын компания екі алыс иондық жүйе арасындағы шиеленісті көрсеткен болатын, ал қазір архитектураны үш толыққанды түйінге дейін кеңейтті. Технология коммерциялық қолданудан әлі алыс болса да, мұндай эксперименттер болашақ таратылған кванттық компьютерлер, қорғалған байланыс желілері және, сайып келгенде, кванттық интернет үшін іргелі құрылыс блоктары болып табылады.
Менің талдауым: Бұл нәтиже — жай ғана ғылыми сенсация емес, нарыққа нақты сигнал. IonQ және иондық тұзақтар саласындағы басқа көшбасшылар кванттық есептеулерге модульдік көзқарастың өміршең екенін дәлелдеп отыр. Егер прогресс қарқыны сақталса, біз алғашқы коммерциялық маңызды таратылған кванттық жүйелерді 5–7 жыл ішінде көре аламыз, бұл криптография мен жоғары өнімді есептеулер ландшафтын түбегейлі өзгертеді.