Кванттық желі серпіліс жасады: алғаш рет үш алыстағы атомдық кубит шатастырылды
Кванттық технологиялар әлемі өзінің өміршеңдігінің маңызды растауын алды. Зерттеушілер тобы тарихта алғаш рет жеке атомдық кубиттерге негізделген толық таратылған үш түйінді кванттық желіні құра алды. Академиялық ғылым мен индустрия тоғысында жүргізілген эксперимент тек теорияны ғана емес, қашықтағы кванттық жүйелерді біртұтас етіп біріктірудің нақты мүмкіндігін көрсетеді.
Эксперименттің мәні: жаңа деңгейдегі шиеленіс
Негізгі жетістік кеңістіктік тұрғыдан бөлінген үш кванттық түйін арасында Гринбергер-Хорн-Цайлингер күйі (GHZ-күйі) деп аталатын күйдің қалыптасуы болды. Бұл түйіндер бір-бірімен фотондық арналар арқылы байланыстырылып, үш жақты кванттық шиеленісті жасауға мүмкіндік берді. Бұрын мұндай әсерлер басқа физикалық платформаларда көрсетілген болатын, бірақ дәл басқарылатын және оқылатын жеке атомдық кубиттер үшін бұл алғаш рет жасалып отыр. Бұл түбегейлі маңызды, себебі атомдық кубиттер масштабталатын есептеу жүйелерін құрудың ең перспективалы негізі болып табылады.
Масштабтау үшін бұл неге серпіліс
Кванттық индустрияның басты ауыртпалығы – масштабтау. Қатесіз бір алып кванттық процессорды құру – фантастикамен шектесетін міндет. Дәл осы себептен модульдік архитектура стратегиясы басым бола бастады. Бір алып құрылғының орнына біз жарықпен байланысқан көптеген кванттық «серверлерден» тұратын желіні саламыз. Бұл эксперимент – осы тұжырымдаманың тамаша көрінісі. Зерттеушілер жеке атомдық жадтар фотондық байланыстар арқылы ортақ кванттық күйді қалыптастыра алатынын, сонымен бірге операциялардың жоғары дәлдігін сақтайтынын көрсетті.
Сандар мен дәлелдер
Алынған шиеленіскен күйдің сенімділігі (fidelity) 84–88% әсерлі көрсеткішті құрады. Оның үстіне, ғалымдар алғаш рет толық таратылған көпкомпонентті кванттық күй үшін «анықтау айласы» деп аталатынды жаба алды. Бұл нәтижелерді классикалық әсерлермен немесе өлшеу қателіктерімен түсіндіруге болмайтынын білдіреді. Қосымша растау шынайы кванттық корреляциялардың болуына арналған ең қатаң сынақтардың бірі – Мермин теңсіздігінің бұзылуы болды.
Болашаққа көзқарас
Кванттық интернетті коммерциялық қолдануға әлі алыс болса да, мұндай эксперименттер жай ғана ғылыми ойын-сауық емес. Олар классикалық машиналар қол жеткізе алмайтын міндеттерді шеше алатын таратылған кванттық компьютерлер мен абсолютті қорғалған байланыс желілеріне негіз қалайды.
Менің сараптамалық пікірім: Бұл қадам екі нүктелік демонстрациялардан толыққанды желілік топологияны құруға көшуді білдіреді. Енді біз үш түйінді байланыстыра алатынымызды дәлелдегеннен кейін, мәселе тек ондаған және жүздегенге дейін масштабтауды инженерлік іске асыруда. Кванттық интернет фантастика болудан қалып, уақыт пен инвестиция мәселесіне айналады.