Ученые из Оксфорда достигли важной вехи в разработке квантовых компьютеров. Квантовые логические вентили впервые «телепортировались» | Воссветейт.ск
Телепортация официально стала реальностью, лишь немного отличающейся от той, которую вы помните из «Звездного пути», сообщает BGR. Ученые из Оксфордского университета перенесли не человека или объект, а часть вычислений с одного квантового компьютера на другой. Это звучит скучно? Но это может быть только началом эры, когда квантовые компьютеры будут объединены в одну огромную сеть, своего рода квантовый Интернет, который изменит все границы вычислений.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, команда из Оксфорда достигла того, чего до них никто не делал. Они могли бы телепортировать квантовый алгоритм между двумя процессорами, расположенными на расстоянии двух метров друг от друга. Не по кабелю, не по Wi-Fi, а по чистой физике, по явлению и т.д.Тори Эйнштейн однажды позвонил «жуткий эффект на расстоянии». Сегодня это явление называется квантовой запутанностью.
Что именно они «телепортировали»
Предыдущие эксперименты им удалось передать только квантовое состояние одного кубита, то есть информация, хранящаяся в одной частице света или атоме. Хоть это и было доказательством того, что телепортация работает, но пока только в микроскопическом масштабе.
Но на этот раз исследователи пошли дальше. Впервые в истории они удалось телепортировать логические квантовые вентили, специфические операции типа CZ (Отмечено-Z) или iSWAP.
Операции в Чехии (Отмечено-Z) iSWAP — это основные квантовые «команды», которые позволяют кубитам работать вместе. CZ меняет состояние одного кубита только тогда, когда другой находится в определенном состоянии, а iSWAP меняет состояния двух кубитов.
Не упускайте из виду
Как добавить виджет с последними новостями с сайтов на главный экран телефона?
И вот наступает революция. Логические вентили являются строительными блоками алгоритмов. Это основные «инструкции», составляющие каждый расчет. Таким образом, их телепортация означает, что два квантовых компьютера, находящихся далеко друг от друга, могут выполнять совместные вычисления в реальном времени. Не просто обмениваются данными, а выполняют совместные вычисления, как единый мозг, разделенный на две половины.
Как все это работает
Все основано на явлении квантовой запутанности. Представьте себе два фотона, которые созданы как «близнецы». Что бы ни происходило с одним, немедленно отражается на другом, независимо от расстояния. Здесь нет никакой магии, только чистая квантовая механика.
Ученые использовали этот связанный свет для соединения двух модульных квантовых процессоров. Когда один выполнял операцию, другой «видел» ее в тот же момент. Так были созданы беспроводные квантовые ворота, то есть настоящая телепортация вычислений. Самая сложная задача при создании квантовых компьютеров — не сам расчет, а поддержание стабильности. Кубиты, эти крошечные единицы информации, чрезвычайно чувствительны. Достаточно микроскопического возмущения, и весь расчет разваливается.
Поэтому команда Оксфорда выбрала модульную архитектуру. Вместо одного огромного чипа с тысячами кубитов они соединяют более мелкие, стабильные модули.которые передают данные друг другу с помощью света. Телепортация логических элементов является ключом к соединению этих модулей в одну сеть без физического контакта. только за счет квантовой связи.
Это позволяет исследователям масштабировать производительность без ущерба для стабильности системы. Каждый модуль остается надежным, но все они работают вместе как один суперкомпьютер.
Квантовое облако
Это первый шаг на пути к квантовому облаку. Как и сегодня, мы используем облако для хранения файлов.через несколько лет может появиться квантовый Интернет, в котором квантовые процессоры будут работать вместе на разных континентах.
Такая система может решать задачи, ни которых сегодняшним суперкомпьютерам не хватит даже через тысячу лет. От моделирования химических реакций до моделирования черных дыр — вещи, которые современные физики буквально не могут рассчитать.
Автор публикации
КОММЕНТЫ