Кванттық серпіліс: Бөлінген желіде алғаш рет үш алыс атомдық кубит шатастырылды
Кванттық есептеулер әлемі практикалық іске асыруға тағы бір шешуші қадам жасады. Дьюк университеті мен IonQ компаниясының зерттеушілер тобы жеке атомдық кубиттерге негізделген алғашқы толық таратылған үш түйінді кванттық желіні құру туралы хабарлады. Бұл жай ғана зертханалық эксперимент емес — бұл кванттық компьютерлердің модульдік архитектурасының өміршең екендігінің іргелі дәлелі.
Негізгі жетістік үш қашықтағы кванттық түйін арасында Гринбергер-Хорн-Цайлингер (GHZ) күйі деп аталатын үшжақты шиеленіскен күйдің қалыптасуы болды. Бұл түйіндер нақты желілік инфрақұрылымды имитациялайтын фотондық арналар арқылы өзара байланыстырылды. Бұрын мұндай нәтижелер басқа физикалық платформаларда қол жеткізілген болатын, бірақ дәл жеке атомдық кубиттер үшін — олардың тәуелсіз бақылау, оқу және масштабтау қабілетімен — мұндай табыс алғаш рет көрсетілді.
Неліктен бұл ойын ережелерін өзгертеді
Кванттық компьютерлердің басты жауы — масштабтау. Мыңдаған кубиттері бар бір алып кванттық процессорды апатты қателік деңгейінсіз салу мүмкін емес. Дәл осы себепті индустрия модульдік парадигмаға белсенді түрде көшуде: бір монолитті чиптің орнына фотондармен байланысқан көптеген кванттық «серверлерден» тұратын желі құрылады. Бұл тәсіл ресурстар мыңдаған машиналар арасында бөлінген классикалық интернеттің эволюциясын еске түсіреді.
Жаңа эксперимент бұл векторды тікелей растайды. Зерттеушілер жеке атомдық жадтардың фотондық қосылыстар арқылы ортақ кванттық күйге біріге алатынын, сонымен бірге операциялардың жоғары дәлдігін сақтайтынын көрсетті. Жұмыс барысында шиеленіскен күйдің сенімділігі (fidelity) 84–88% әсерлі көрсеткішті құрады. Сонымен қатар, ғалымдар алғаш рет толық таратылған көпкомпонентті кванттық күй үшін «анықтау айласын» жабуға, сондай-ақ Мермин теңсіздігінің — кванттық корреляциялардың шынайылығына қатаң тестің бұзылуын растауға қол жеткізді.
Кванттық интернетке қадам
Бұл жұмыс IonQ командасының фотондық кванттық қосылыстар саласындағы зерттеулер сериясын жалғастырады. Бұрын олар екі қашықтағы иондық жүйе арасындағы шиеленісті көрсеткен болатын, бірақ үш толыққанды түйінге дейін кеңейту — сапалық секіріс. Технология әлі де коммерциялық қолданудан алыс, бірақ мұндай эксперименттер — бұл жай ғана зертханалық журналдағы «белгі» емес. Бұл болашақ таратылған кванттық компьютерлердің, қорғалған коммуникациялық желілердің және, сайып келгенде, кванттық интернеттің құрылыс блоктары.
Сарапшының пікірі: Үшжақты шиеленісу кезінде 84-88% сенімділікке қол жеткізу — нарық үшін маңызды сигнал. IonQ және Дьюк университеті атомдық кубиттердегі модульдік архитектураның теориялық тұрғыдан ғана емес, сонымен қатар қателіктердің қолайлы деңгейімен практикалық тұрғыдан да жүзеге асырылатынын дәлелдейді. Егер бұл үрдіс сақталса, біз алдағы 3-5 жыл ішінде таратылған кванттық есептеуіштердің алғашқы прототиптерін көре аламыз, бұл бүкіл жоғары технологиялар индустриясының ландшафтын түбегейлі өзгертеді.