Үш алыс атомның кванттық шиеленісуі: таратылған кванттық желілерді құрудағы серпіліс
Дьюк университетінің ғылыми тобы IonQ компаниясымен бірлесіп маңызды нәтижеге қол жеткізді: әлемде алғаш рет жеке атомдық кубиттер негізінде толық таратылған үш түйінді кванттық желі құрылды. Бұл кезекті зертханалық эксперимент қана емес — болашақ кванттық интернет архитектурасына жасалған іргелі қадам.
Мамандар фотондық арналармен байланысқан үш қашықтағы кванттық түйін арасында үшжақты шиеленіскен күй (Greenberger–Horne–Zeilinger state) деп аталатын күйді қалыптастыра алды. Бұған дейін мұндай конфигурациялар басқа физикалық платформаларда көрсетілген болатын, бірақ дәл жеке атомдық кубиттер — яғни дербес басқарылатын және оқылатын бірліктер — үшін бұл алғаш рет жасалып отыр.
Бұл ойын ережелерін неге өзгертеді
Кванттық есептеулердің басты мәселесі — масштабтау. Қателік деңгейі нөлге тең бір үлкен кванттық процессорды құру іс жүзінде мүмкін емес. Шығу жолы — модульдік архитектура: алып компьютердің орнына фотондармен байланысқан көптеген кванттық түйіндерден тұратын желі құрылады. Бұл тәсіл есептеу ресурстары мыңдаған серверлер арасында бөлінген классикалық интернеттің эволюциясын еске түсіреді.
Жаңа эксперимент — осы тұжырымдаманың өміршеңдігінің тікелей дәлелі. Зерттеушілер жеке атомдық жадтар фотондық байланыстар арқылы ортақ кванттық күйді қалыптастыра алатынын, операциялардың жоғары дәлдігін сақтайтынын көрсетті. Шиеленіскен күйдің сенімділігі (fidelity) 84–88% құрады. Сонымен қатар, толық таратылған көпкомпонентті кванттық күй үшін «анықтау олқылығы» деп аталатынды алғаш рет жабу мүмкін болды. Нәтижелер сонымен қатар нағыз кванттық корреляциялардың бар екенін дәлелдейтін негізгі сынақтардың бірі — Мермин теңсіздігінің бұзылғанын растады.
Кванттық интернетке қадам
Бұл жұмыс IonQ компаниясының фотондық кванттық байланыстар саласындағы зерттеулер сериясын жалғастырады. Бұған дейін компания екі қашықтағы иондық жүйе арасындағы шиеленісуді көрсеткен болатын, ал қазір архитектура үш толыққанды түйінге дейін кеңейтілді. Технология коммерциялық қолданудан әлі алыс болса да, мұндай эксперименттер — болашақ таратылған кванттық компьютерлердің, қорғалған коммуникациялық желілердің және, сайып келгенде, кванттық интернеттің құрылыс блоктары.
Менің аналитик ретіндегі көзқарасым: Бұл нәтиже — жай ғылыми сенсация емес, нарыққа берілген айқын сигнал. Модульдік архитектура кванттық есептеулерде басым парадигмаға айналады, ал IonQ осы жарыста көшбасшылардың бірі ретінде өз позициясын нығайтады. Инвесторлар мен әзірлеушілер үшін бұл фотондық байланыстар мен таратылған жүйелерге жасалған ставка көпшілік күткеннен ертерек ақталуы мүмкін дегенді білдіреді.