Үш адамдық кванттық шиеленіс: ғалымдар атомдық кубиттерден тұратын алғашқы таратылған желіні құрды
Біз кванттық есептеулер әлеміндегі маңызды оқиғаның куәсі болдық. Дьюк университеті мен IonQ компаниясының зерттеушілер тобы алғаш рет жеке атомдық кубиттерге негізделген толық таратылған үш түйінді кванттық желіні көрсетті. Бұл серпіліс масштабталатын кванттық интернетті құру жолындағы маңызды қадам болып табылады.
Эксперименттің мәні: үш түйін, бір күй
Кванттық шиеленіс — бір бөлшектің күйі қашықтыққа қарамастан екіншісінің күйіне лезде әсер ететін құбылыс. Бұрын біз екі алыс түйін арасындағы шиеленісті көргенбіз, бірақ енді ғалымдар фотондық арналар арқылы байланысқан үш жеке атомдық кубит арасында үшжақты шиеленіске (Гринбергер-Хорн-Цайлингер күйі, немесе GHZ) алғаш рет қол жеткізді. Бұл жай ғана кеңейту емес — бұл түбегейлі жаңа күрделілік деңгейі.
Бұл индустрия үшін неліктен маңызды
Кванттық есептеулердің басты ауыр мәселесі — масштабтау. Қатесіз мыңдаған кубиттері бар бір алып кванттық процессорды құру іс жүзінде мүмкін емес. Дәл осы себепті фотондық байланыстармен жалғанған көптеген кванттық түйіндерден тұратын модульдік архитектура негізгі алға жол ретінде қарастырылады. Бұл тәсіл классикалық интернеттің эволюциясын қайталайды: бір суперкомпьютердің орнына — таратылған қуаттар желісі.
Жаңа эксперимент жеке атомдық жадылар фотондық қосылыстар арқылы ортақ кванттық күйді қалыптастыра алатынын, сонымен бірге операциялардың жоғары дәлдігін сақтайтынын дәлелдейді. Шиеленіскен күйдің сенімділігі (fidelity) 84–88% құрады, бұл мұндай жүйелер үшін тамаша көрсеткіш. Сонымен қатар, топ толық таратылған көпкомпонентті кванттық күй үшін «анықтау айласын» алғаш рет жауып, Мермин теңсіздігінің — шынайы кванттық корреляциялардың болуына арналған қатаң сынақтың — бұзылуын растады.
Келесі не болады
IonQ фотондық кванттық қосылыстар саласындағы эксперименттер сериясын жалғастыруда. Бұрын компания екі иондық жүйе арасындағы шиеленісті көрсеткен болатын, ал қазір архитектураны үш түйінге дейін масштабтады. Технология коммерциялық қолданудан әлі алыс болса да, мұндай жұмыстар болашақ таратылған кванттық компьютерлер, қорғалған коммуникациялар және кванттық интернет үшін іргетас болып табылады.
Менің көзқарасым: Бұл нәтиже — жай ғана ғылыми демонстрация емес, масштабтау мәселесін шешуге бағытталған практикалық қадам. Біз ондаған және жүздеген атомдық кубиттерді желіге қоса алған кезде, кванттық есептеулер зертханалық экзотика болудан қалып, криптография, күрделі жүйелерді модельдеу және оңтайландыру үшін нақты құралға айналады. Мұның артында болашақ тұр және ол көрінгеннен де жақын.