Pesquisadores da Universidade de Oxford deram um passo importante em direção à computação quântica em grande escala, demonstrando o primeiro teletransporte quântico bem -sucedido de uma porta quântica controlada entre os dois módulos.
Publicado Na natureza, o estudo não afirma ser o primeiro a receber teletransporte quântico – afinal, os cientistas têm estados quânticos teleportados Por anosAssim, O que há de novo é determinado (por exemplo, uma vez estabelecido o empréstimo, o teletransporte é sempre bem -sucedido) e reepostável Teletransporte de um portão lógico quântico.
Um estudante de pós -graduação no Departamento de Física de Oxford, “Performances anteriores de teletransporte quântico se concentraram na transferência de estados quânticos entre sistemas fisicamente diferentes”. Disse Em um comunicado de imprensa da universidade. “Em nosso estudo, usamos o teletransporte quântico para criar interação entre esses sistemas distantes”.
Portões quânticos – blocos de construção da Quantum Computer – manipula os estados de abandono. A equipe de Oxford afirma que, ao combinar dois módulos quânticos diferentes, dois metros de dois metros de fibra óptica afirmam determinar um portão quântico fundamental de dois trimestres em dois metros.
“Um dos principais aspectos de nossos resultados é que a interação entre dois quints diferentes pode ser determinada, mesmo que o link fotônico que conecte dois módulos seja a perda”, explicou em um comentário por e -mail. “Isso é especialmente importante para a computação quântica, porque se essas interações fossem prováveis (ou seja, propensas a falhas), para grandes cálculos, a possibilidade de concluir com êxito um cálculo sem falha se torna rapidamente reduzido.”
O grupo disse em seu artigo: “Nós teleportamos uma porta controlada-Z (CZ) entre dois circuitos em diferentes módulos nos diferentes módulos prescritos, recebendo 86% de lealdade”. Suas marcas de trabalho “a primeira implementação de um algoritmo quântico distribuído que inclui vários portões não locais e de dois trimestres”.
Esse sucesso nos permite efetivamente ‘conectar’ os diferentes processadores quânticos em um único computador quântico totalmente conectado.
O que torna a conquista importante é a capacidade de lidar com o desafio de escalabilidade da computação quântica. Segundo a Universidade de Oxford, um Computador quântico prático É poderoso o suficiente para ser disdigente da indústria, que precisará ser capaz de processar milhões de Qables, tornando-o grande e complexo. A abordagem exibida pela equipe principal mostra como distribuir operações quânticas em pequenos equipamentos conectados à interação – cada um lidando com apenas alguns Qualbits – pode fornecer um caminho escalável para a construção de um sistema quântico em grande escala.
“Esse sucesso nos permite efetivamente ‘conectar’ um único processador quântico totalmente conectado nos computadores quânticos”, disse Men.
Não apenas a equipe alcançou o teletransporte de portão quântico, mas também demonstrou o algoritmo de Grover – um algoritmo de pesquisa quântica projetado para acelerar descobertas através de dados desnecessários – menos perguntas como parte de seu uso para usar
Os escritores de papel disseram: “Em casos de dois tímidos, há quatro itens a serem pesquisados” usando um circuito quântico … a mesma tarefa pode ser concluída com apenas uma consulta.
A equipe alcançou uma taxa de sucesso de 71 % com Grover e também demonstrou os portões distribuídos ISWAP e SWAP.
De longe
“Em nosso experimento, localizamos dois computadores quânticos de íons presos, dois metros separados”, disse Men registrar Em um email. “Não há principalmente nenhum limite fundamental de quão longe eles possam estar”, disse o chefe, embora ele tenha dito que a longa distância causa perda de sinal que pode diminuir as operações. Uma solução potencial é a revogação quântica, que é feita Progresso significativo Nos últimos anos.
“Uma vantagem significativa, no entanto, é que essas desvantagens não destroem nenhuma informação quântica”, afirmou o principal. “Com o teletransporte do portão, você instala com sucesso o estágio final do processo depois de se enredar apenas uma vez”.
Mas a uma distância de dois metros e apenas 86 % de lealdade, o trabalho da equipe principal ainda não está pronto para criar computadores quânticos bastante distribuídos.
“Geralmente, você deseja complicar portões com lealdade acima de 99,9 %”, disse Main.
Ele disse que os homens disseram que seu trabalho é uma prova do conceito que trabalha uma abordagem de computação quântica distribuída – agora precisamos de tempo, dinheiro e mais pesquisas para melhorar a lealdade.
“Os computadores quânticos há muito tempo tinham lealdade relativamente baixa, mas melhoraram muito nas últimas duas décadas”, disse Men. “Com o aumento do investimento comercial em tecnologias quânticas, estimamos um rápido progresso para a computação quântica distribuída. Algumas empresas já estão construindo essa arquitetura”.
Não está claro quanto tempo levará para alcançar essa melhor lealdade. A equipe de pesquisa espera que seu trabalho distribua a computação quântica, uma Internet quântica, melhor criptografia, física e muito mais.
Além da melhoria da taxa de erro, o processamento de informações quânticas em uma rede é obtido usando a tecnologia atual, observada pelo professor David Lucas, investigador principal da equipe de pesquisa principal.
Lucas, cientista principal do Hub Quântico de Computação e Simulação do Reino Unido em Oxford, disse: “Escalar o computador quântico continua sendo um desafio técnico maligno, que exigirá esforços intensivos de engenharia com uma nova visão física nos próximos anos”. Mas “nosso uso indica que o processamento de informações quânticas controversas de rede é possível com a tecnologia atual”.
