Әлемдегі алғашқы үш түйінді кванттық желі атомдық кубиттерде: кванттық интернетке серпіліс
Дьюк университеті мен IonQ компаниясының мамандары тарихи серпіліс жасап, әлемде алғаш рет жеке атомдық кубиттер негізінде толық таратылған үш түйінді кванттық желіні құрды. Эксперимент барысында фотондық арналармен жалғанған үш алыс кванттық түйін арасында үшжақты шиеленіскен күй (GHZ-күй) қалыптастырылды.
Не болды
Кванттық шиеленіс — бірнеше бөлшектердің қашықтыққа қарамастан байланыста қалатын іргелі құбылыс. Біреуінің күйінің өзгеруі бірден басқаларына әсер етеді, бұл әсерді болашақ кванттық желілер мен кванттық интернет үшін маңызды етеді. Бұрын шиеленіс екі түйін арасында, сондай-ақ басқа физикалық платформаларда көрсетілген болатын, бірақ алғаш рет мұндай нәтиже жеке басқарылатын, оқылатын және есептеу жүйелерін құру үшін масштабталатын атомдық кубиттерде қол жеткізілді.
Бұл неге маңызды
Кванттық компьютерлердің басты мәселесі — масштабтау. Бір үлкен кванттық процессорды құру қателер мен жабдықтың шектеулеріне байланысты өте күрделі. Сондықтан көптеген әзірлеушілер модульдік архитектураға сүйенеді: бір алып компьютердің орнына фотондармен жалғанған көптеген кванттық түйіндерден тұратын желі салынады. Бұл тәсіл ресурстар көптеген серверлер арасында бөлінген классикалық интернеттің эволюциясын еске түсіреді.
Жаңа эксперимент — осы бағыттағы тікелей қадам. Зерттеушілер жеке атомдық жадылардың фотондық қосылыстар арқылы ортақ кванттық күйді қалыптастыра алатынын, операциялардың жоғары дәлдігін сақтайтынын дәлелдеді. Эксперимент барысында шиеленіскен күйдің сенімділігі 84–88% құрады және алғаш рет толық таратылған көпкомпонентті кванттық күй үшін «анықтау олқылығы» жабылды. Нәтижелер сонымен қатар шынайы кванттық корреляцияларға арналған негізгі сынақтардың бірі — Мермин теңсіздігінің бұзылуын растады.
Кванттық интернетке қадам
Бұл жұмыс IonQ компаниясының фотондық кванттық қосылыстар саласындағы зерттеулер сериясын жалғастырады. Бұрын компания екі иондық жүйе арасындағы шиеленісті көрсеткен болатын, ал қазір архитектураны үш толыққанды түйінге дейін кеңейтті. Технология коммерциялық қолданудан алыс болса да, мұндай эксперименттер болашақ таратылған кванттық компьютерлер, қорғалған байланыс желілері және кванттық интернет үшін маңызды құрылыс блоктары болып табылады.
Менің талдауым: Бұл нәтиже — жай ғылыми қызық емес, кванттық желілерді практикалық іске асырудағы маңызды қадам. Атомдық кубиттерде үш түйінді жүйенің сәтті құрылуы модульдік тәсілдің масштабталатындығын және өміршеңдігін дәлелдейді. Егер прогресс қарқыны сақталса, алдағы 5–7 жылда классикалық жүйелерге қол жетпейтін міндеттерді шеше алатын таратылған кванттық есептеуіштердің алғашқы прототиптерін көре аламыз.