Кванттық желілердегі серпіліс: алғаш рет үш алыстағы атомдық кубит шатастырылды
Кванттық есептеулер әлемі кезекті маңызды қадамды жасауда. Менің білуімше, бұл нәтижені бөлінген кванттық жүйелердің дамуы үшін тарихи деп атауға болады. Академиялық ғылым мен жеке сектордың күштерін біріктірген зерттеу тобы үш кеңістіктік бөлінген атомдық кубиттер арасында үшжақты кванттық шиеленісті сәтті жүзеге асырды.
Эксперимент аясында ғалымдар Гринбергер-Хорн-Цайлингер күйі (GHZ-күйі) деп аталатын көпбөлшекті кванттық шиеленістің классикалық мысалын жасай алды. Бұл жұмыстың алдыңғы жетістіктерден басты айырмашылығы — мұндай күй алғаш рет фотондық байланыс арналарымен жалғанған жеке атомдық кубиттер платформасында қалыптастырылды. Бұрын мұндай желілер басқа физикалық платформаларда немесе тек екі түйін үшін ғана көрсетілген болатын.
Неліктен бұл ойын ережелерін өзгертеді
Қазіргі кванттық компьютерлердің негізгі мәселесі — масштабтау. Бір үлкен және қатесіз кванттық процессорды жасау өте қиын. Дәл осы себепті индустрия модульдік архитектураға көбірек назар аударуда. Бір алып суперкомпьютерді емес, оптикалық желілермен жалғанған көптеген кванттық процессорлар желісін елестетіңіз. Бұл эксперимент — мұндай тәсілдің өміршеңдігінің тікелей дәлелі.
Зерттеушілер жеке атомдық жад құрылғылары фотондық қосылыстар арқылы ортақ кванттық күйге біріге алатынын, сонымен бірге операциялардың жоғары дәлдігін сақтайтынын көрсетті. Алынған шиеленіскен күйдің сенімділігі (fidelity) 84–88% әсерлі көрсеткішті құрады. Сонымен қатар, толық бөлінген көпкомпонентті кванттық күй үшін алғаш рет «анықтау лазейкасы» жабылды, ал нәтижелер Мермин теңсіздігінің — шынайы кванттық корреляциялардың болуына арналған қатаң сынақтың бұзылуын растады.
Болашаққа көзқарас
Бұл жұмыс фотондық кванттық қосылыстар саласындағы зерттеулер сериясын жалғастырады. Бұрын сол мамандар екі алыс иондық жүйе арасындағы шиеленісті көрсеткен болатын. Енді архитектура үш толыққанды түйінге дейін кеңейтілді. Технология әлі коммерциялық қолданудан алыс екені анық, бірақ мұндай эксперименттер болашақ кванттық интернеттің, қорғалған байланыстардың және бөлінген есептеулердің іргелі құрылыс блоктары болып табылады.
Менің пікірім: Бұл нәтиже — жай академиялық жетістік емес. Ол масштабталатын кванттық компьютерге апаратын жол бір чипті ұлғайту арқылы емес, кванттық желі құру арқылы өтетінін айқын көрсетеді. IonQ және олардың серіктестері жеке атомдық түйіндерден тұратын «кванттық интернеттің» фантастика емес, инженерлік жетілдіру мәселесі екенін дәлелдейді. Келесі логикалық қадам — түйіндер санын көбейту және операциялардың дәлдігін арттыру, бұл практикалық қосымшаларға жол ашады.