Germanii au creat o poartă logică cuantică între doi qubiți în două laboratoare diferite

Cercetători germani la Institutul Max Planck pentru Optică cuantică au o logică Operațiunea porții efectuat cu două qubite situate în două laboratoare diferite. Realizarea dvs. este un pas foarte important către procesarea cuantică distribuită. Ar putea permite construirea de sisteme de calcul modulare formate din dispozitive aflate în locații diferite, dar care funcționează ca un computer mare. qubiti într-o Computer cuantic nu este o sarcină ușoară. Qubits trebuie să fie capabili să efectueze operații logice și în același timp din influențe externe (zgomot) pe care le au Starea cuantică poate distruge, fi izolat.
O sursă foarte importantă de zgomot în Sisteme cuantice este interferența dintre qubitii înșiși. De exemplu, dacă avem un sistem de 4 qubiți și dorim să efectuăm calcule care implică doar 2 dintre aceștia, există încă un risc de interacțiune între qubiticare nu participă la calcule.

Sursa imaginii: Pixabay

Cu atât mai mult qubiti sunt în sistem, cu atât este mai mare problema zgomotului. O modalitate de a rezolva această problemă este distribuirea qubit-urilor pe diferite dispozitive, dar aceasta necesită integrarea operațiunilor logice efectuate de aceste dispozitive. Dacă efectuăm numai calcule pe un astfel de modul și trimitem rezultatele către alt modul pentru procesare, tot nu creștem puterea de calcul disponibilă, spune Severin Daiss de la Institutul pentru Optică cuantică.

De aceea, conceptul de Teleportare despre Poarta cuantică de mare interes din partea oamenilor de știință. Aceasta este ideea după care datele de pornire ale unui Poarta logică cuantică depinde de datele de intrare ale unei porți într-o locație diferită. Daiss și colegii săi, care lucrează sub îndrumarea profesorului Gerhard Rempe, au demonstrat o tehnică semnificativ simplificată bazată pe interacțiunea unui foton cu modulele din două laboratoare diferite pentru a crea un poartă logică cuantică între doi qubiți creați. Realizarea ta este un pas foarte important spre distribuire Prelucrare cuantică. Ar putea permite construirea de sisteme de calcul modulare formate din dispozitive care se află în locuri diferite, dar funcționează ca un computer mare. Adăugarea unui alt qubit la un computer cuantic nu este o sarcină ușoară. qubiti trebuie să se bazeze pe opera logice. În fiecare dintre aceste laboratoare, cercetătorii au creat o cavitate optică numită a Atom de rubidiu conținut. Dispozitivele au fost conectate printr-o fibră optică lungă de 60 de metri. Pentru a stabili o poartă logică, oamenii de știință au trimis un foton, care acționa ca un „coț zburător”, între cele două cavități. S-a mișcat între ei, ce Încurcătură polarizarea acestuia cu starea energetică a atomilor de rubidiu. Așa se face un Poarta CNOTa cărei stare poate fi citită prin măsurarea stării fotonului.

Ronald Hanson de la Universitatea Tehnică din Delft consideră că munca germanilor este un pas important înainte. Au făcut un foton sări de pe o parte, călătoresc pe cealaltă parte și iau o măsurătoare. Este foarte simplu din punct de vedere conceptual și au demonstrat că funcționează. Detaliile experimentului sunt incluse Ştiinţă descris.