גרמנים יצרו שער לוגי קוונטי בין שתי קוביות בשתי מעבדות שונות

חוקרים גרמנים במכון מקס פלאנק למען אופטיקה קוונטית שיהיה הגיוני פעולת שער מבוצע עם שני קווביטים הממוקמים בשתי מעבדות שונות. ההישג שלך הוא צעד חשוב מאוד לעבר עיבוד קוונטי מבוזר. זה יכול לאפשר בניית מערכות מחשב מודולריות המורכבות ממכשירים העומדים במקומות שונים אך מתפקדים כמו מחשב אחד גדול. קוביט אל א מחשב קוונטי זו לא משימה קלה. Qubits חייבים להיות מסוגלים לבצע פעולות לוגיות ובאותה עת מהשפעות חיצוניות (רעש) שלהן מצב קוונטי יכול להרוס, להיות מבודד.
מקור רעש חשוב מאוד ב מערכות קוונטיות האם ההפרעה בין הקוביטים עצמם. לדוגמא, אם יש לנו מערכת של 4 קיוביטים ואנחנו רוצים לבצע חישובים הכוללים רק 2 מהם, עדיין קיים סיכון לאינטראקציה בין קוביטשלא משתתפים בחישובים.

מקור תמונה: Pixabay

יותר קוביט נמצאים במערכת, כך בעיית הרעש גדולה יותר. אחת הדרכים להתמודד עם בעיה זו היא להפיץ את הקוביטים בין מכשירים שונים, אך הדבר מצריך שילוב של הפעולות הלוגיות המבוצעות על ידי מכשירים אלה. אם אנו מבצעים חישובים רק על מודול כזה ונשלח את התוצאות למודול אחר לעיבוד, עדיין איננו מגדילים את כוח המחשוב הזמין, אומר סוורין דייס מהמכון ל אופטיקה קוונטית.

לכן המושג טלפורטציה על שער קוונטי עניין רב מצד מדענים. זה הרעיון שאחריו נתוני ההתחלה של א שער לוגיקה קוונטית תלוי בנתוני הקלט של שער במיקום אחר. דייס ועמיתיו, העובדים בהנחייתו של פרופסור גרהרד רמפה, הפגינו טכניקה פשוטה במיוחד שמשתמשת באינטראקציה של פוטון עם מודולים בשתי מעבדות שונות כדי ליצור שער לוגיקה קוונטית בין יצר שני קוביטים. ההישג שלך הוא צעד חשוב מאוד לקראת ההפצה עיבוד קוונטי. זה יכול לאפשר בנייה של מערכות מחשב מודולריות המורכבות ממכשירים העומדים במקומות שונים אך מתפקדים כמו מחשב אחד גדול. הוספת קוביט נוסף למחשב קוונטי אינה משימה קלה. קוביט חייב להיות מבוסס על אופציות הגיוניות. בכל אחת מהמעבדות הללו יצרו החוקרים חלל אופטי הנקרא a אטום רובידיום הכיל. המכשירים חוברו באמצעות סיב אופטי באורך 60 מטר. כדי להקים שער הגיוני, שלחו המדענים פוטון ששימש כ"אולם מעופף "בין שני החללים. זה עבר ביניהם, איזה אחד הִסתַבְּכוּת הקיטוב שלה עם מצב האנרגיה של אטומי הרובידיום. כך א שער CNOTאשר ניתן לקרוא את מצבו על ידי מדידת מצב הפוטון.

רונלד הנסון מהאוניברסיטה הטכנית בדלפט מאמין שעבודת הגרמנים היא צעד חשוב קדימה. הם עשו ריקושט פוטון מצד אחד, נסעו לצד השני ולמדו. זה רעיוני פשוט מאוד והם הראו שזה עובד. פרטי הניסוי נמצאים ב מדע מְתוּאָר.