Кванттық желілердегі серпіліс: Алғаш рет үш алыстағы атомдық кубит шатастырылды
Дьюк университетінің ғылыми тобы IonQ инженерлерімен бірлесіп, таратылған кванттық есептеулерді дамытуда маңызды қадам жасады. Олар жеке атомдық кубиттер негізінде әлемдегі алғашқы толық таратылған үш түйінді кванттық желіні құрып, оны көрсете алды.
Негізгі нәтиже — үш алыс кванттық түйін арасында Гринбергер-Хорн-Цайлингер күйі (GHZ-күйі) деп аталатын күйдің қалыптасуы. Бұл түйіндер бір-бірімен фотондық арналар арқылы жалғанып, көпбөлшекті кванттық шиеленісті жасауға мүмкіндік берді. Бұрын мұндай тәжірибелер не екі түйінмен, не басқа физикалық платформаларда жүргізілген еді, бірақ дәл жеке, бақыланатын атомдық кубиттер үшін бұл жетістік өз түріндегі алғашқы болып табылады.
Бұл индустрия үшін неге өте маңызды
Қазіргі кванттық компьютерлердің басты мәселесі — масштабтау. Бір үлкен процессорды жасау бүгінгі таңда қателіктер мен жабдық физикасы бойынша еңсерілмейтін шектеулерге тап болады. Сондықтан Google және IBM сияқты барлық жетекші әзірлеушілер модульдік тәсілге сүйенеді. Идея қарапайым: бір монолитті чиптің орнына біз көптеген кванттық модульдерді бір желіге қосып, ақпаратты беру үшін фотондарды қолданамыз. Бұл классикалық интернеттің құрылымына тікелей ұқсас.
Бұл эксперимент — осы тұжырымдаманың өміршеңдігінің тікелей дәлелі. Зерттеушілер үш нүктені жай ғана қосып қоймай, жеке атомдық «жадылардың» жоғары дәлдікпен ортақ кванттық күй құра алатынын көрсетті. Алынған шиеленіскен күйдің сенімділігі (fidelity) 84–88% әсерлі көрсеткішті құрады. Сонымен қатар, команда алғаш рет толық таратылған көпкомпонентті күй үшін «анықтау олқылығын» жауып, сондай-ақ Мермин теңсіздігінің бұзылуын тіркеді — бұл классикалық статистика емес, шынайы кванттық корреляциялардың бар екенін растайтын қатаң математикалық тест.
Кванттық интернетке көпір
Бұл жұмыс IonQ компаниясының фотондық байланыстар саласындағы зерттеулерінің логикалық жалғасы болып табылады. Бұрын олар екі иондық жүйе арасындағы шиеленісті көрсеткен болатын, ал қазір архитектура үш толыққанды түйінге дейін кеңейтілді. Коммерциялық қолдануға әлі алыс болса да, мұндай эксперименттер болашақ таратылған кванттық компьютерлер үшін, сондай-ақ абсолютті қорғалған кванттық байланыс желілерін құру үшін іргелі құрылыс блоктары болып табылады.
Сарапшының пікірі: Атомдық кубиттерде үш түйінді шиеленіске қол жеткізу — бұл жай зертханалық қызық емес. Бұл нарыққа модульдік архитектураның теория емес, практикалық шындыққа айналып жатқаны туралы нақты сигнал. Үш түйін үшін 84-88% сенімділік көрсеткіштері — бұл өте күшті нәтиже, ол IonQ компаниясының деректерді беру кезіндегі декогеренция мәселесін шешуде айтарлықтай алға жылжығанын көрсетеді. Енді индустрияның міндеті — бұл схеманы ондаған және жүздеген түйіндерге дейін масштабтау, бұл нағыз кванттық интернеттің тууына әкеледі.