Кванттық желілердегі серпіліс: ғалымдар алғаш рет үш алыстағы атомдық кубитті шатастырды
Кванттық индустрия таратылған есептеу жүйелерін құру жолында маңызды қадам жасады. Дьюк университетінің зерттеу тобы IonQ компаниясымен бірлесіп, қашықтағы түйіндерде орналасқан жеке атомдық кубиттер арасында үш жақты кванттық шиеленісті (запутанность) қол жеткізгенін жариялады. Бұл осы физикалық платформадағы әлемдегі алғашқы толық таратылған үш түйінді кванттық желі.
Эксперименттің негізінде Гринбергер-Хорн-Цайлингер күйін (GHZ-күй) қалыптастыру жатыр — бұл көп компонентті кванттық шиеленістің іргелі түрлерінің бірі. Үш түйін фотондық арналар арқылы жалғанып, олардың кванттық күйлерін синхрондауға мүмкіндік берді.
Неліктен бұл серпіліс?
Осы уақытқа дейін тек екі қашықтағы кванттық түйін арасында ғана шиеленісті көрсету мүмкін болды. Үш түйінді желілер басқа физикалық платформаларда болған, бірақ дәл жеке басқарылатын және оқылатын атомдық кубиттер үшін мұндай нәтиже алғаш рет алынды. Бұл масштабтау үшін өте маңызды: әрбір түйін фотондармен жалғанған жеке процессор болып табылатын кванттық компьютерлердің модульдік архитектурасы қазіргі өлшем мен қателіктердің шектеулерін еңсеру үшін ең перспективалы болып саналады.
Эксперименттің негізгі көрсеткіштері әсерлі: шиеленіскен күйдің сенімділігі (fidelity) 84–88% құрады. Сонымен қатар, ғалымдар толық таратылған көп компонентті кванттық күй үшін «анықтау лазейкасын» (лазейку детектирования) алғаш рет жабуға қол жеткізді. Бұл нәтижелерді классикалық эффектілермен немесе өлшеу қателіктерімен түсіндіру мүмкін еместігін білдіреді. Қосымша, шынайы кванттық корреляциялардың бар екенін дәлелдейтін қатаң тест — Мермин теңсіздігінің бұзылуы расталды.
Кванттық интернетке қадам
Бұл жұмыс IonQ компаниясының фотондық байланыстар саласындағы зерттеулер сериясын жалғастырады. Бұрын компания екі иондық жүйе арасындағы шиеленісті көрсеткен болса, енді архитектураны үш түйінге дейін кеңейтті. Коммерциялық қолдануға әлі алыс болса да, мұндай эксперименттер болашақ таратылған кванттық компьютерлер, қорғалған байланыс желілері және, сайып келгенде, кванттық интернет үшін құрылыс блоктары болып табылады.
Менің талдауым: Бұл нәтиже — жай ғана зертханалық қызық емес. Ол кванттық есептеулерге модульдік көзқарастың өміршең екенін көрсетеді. «Анықтау лазейкасын» сәтті жабу және жоғары сенімділік біздің теориялық модельдерден практикалық прототиптерге көшіп жатқанымызды көрсетеді. Криптоиндустрия үшін бұл сигнал: Colt және Ciena сыналған кванттық-төзімді шешімдер сән-салтанат емес, қажеттілікке айналып, дайындық уақыты қысқаруда.