Сарапшылар алғаш рет кванттық желіде алыстағы атомдық кубиттердің үшжақты шиеленісін жасады: модульдік есептеулерге серпіліс
Дьюк университеті мен IonQ компаниясының зерттеушілері кванттық технологияларды дамытуда маңызды қадам жасап, алғаш рет жеке атомдық кубиттер негізінде толық таратылған үш түйінді кванттық желіні көрсетті. Эксперимент барысында мамандар фотондық арналармен байланысқан үш қашықтағы кванттық түйін арасында үшжақты шиеленіскен күйді (Greenberger-Horne-Zeilinger күйі) қалыптастыра алды.
Эксперименттің мәні
Кванттық шиеленісу — бір бөлшектің күйінің өзгеруі олардың арасындағы қашықтыққа қарамастан, басқа бөлшектердің күйіне лезде әсер ететін құбылыс. Бұған дейін ғалымдар екі қашықтағы түйін арасындағы шиеленісуді, сондай-ақ басқа платформалардағы үш түйінді желілерді көрсеткен болатын, алайда мұндай нәтиже алғаш рет жеке атомдық кубиттер үшін қол жеткізілді. Бұл кубиттерді тәуелсіз басқаруға, оқуға және масштабтауға болады, бұл күрделі есептеу жүйелерін құруға жол ашады.
Бұл индустрия үшін неге маңызды
Қазіргі кванттық компьютерлердің басты мәселесі — масштабтау. Бір үлкен кванттық процессорды құру қателіктер мен жабдықтың шектеулеріне байланысты үлкен қиындықтармен байланысты. Көптеген әзірлеушілер модульдік архитектураға сүйенеді: бір алып компьютердің орнына фотондармен байланысқан көптеген кванттық түйіндерден тұратын желі салынады. Бұл тәсіл есептеу ресурстары серверлер арасында бөлінген классикалық интернеттің дамуын еске түсіреді.
Эксперимент барысында зерттеушілер шиеленіскен күйдің дұрыстығына (fidelity) 84–88% деңгейінде қол жеткізді және алғаш рет толық таратылған көпкомпонентті кванттық күй үшін «детектрлеу олқылығын» жапты. Нәтижелер сонымен қатар нағыз кванттық корреляциялардың бар екенін дәлелдейтін негізгі сынақтардың бірі — Мермин теңсіздігінің бұзылуын растады.
Кванттық интернетке жол
Бұл жұмыс IonQ командасының фотондық кванттық байланыстар саласындағы зерттеулер сериясын жалғастырады. Бұған дейін компания мамандары 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 байланыс желілері және кванттық интернет үшін маңызды құрылыс блоктары болып табылады.
Менің сараптамалық пікірім: Бұл серпіліс кванттық есептеулерге модульдік көзқарастың шындыққа айналатынын растайды. Криптоиндустрия үшін бұл 5-10 жылдық перспективада кванттық төзімді желілер мен деректерді қорғау стандартқа айналуы мүмкін, фантастика емес екенін білдіреді. Алайда қолданыстағы криптожүйелерді практикалық бұзуға әлі ерте — ағымдағы нәтижелер тек іргелі принциптерді көрсетеді, дайын шешімдерді емес.