Brytyjscy naukowcy zbliżyli się do praktycznych komputerów kwantowych – "teleportowali" kubity pomiędzy procesorami

Redaktor NetMaster
Redaktor NetMaster
3 min. czytania

Choć eksperymentalne komputery kwantowe zbliżają się do setek kubitów, to praktycznego zastosowania takich układów można się spodziewać dopiero po pojawieniu się urządzeń o dziesiątkach, setkach tysięcy, a nawet milionach kubitów. Ostatecznie chodzi o skalowanie, a to jest całkiem złe. Brytyjscy naukowcy widzą jedno z rozwiązań tego problemu – jest to podejście modułowe, kiedy chipy kwantowe, niczym kawałki układanki, będą ze sobą w prosty sposób łączone.

Pewnego dnia w Nature Communications grupa brytyjskich naukowców z University of Sussex i wydzielona z niego firma Universal Quantum ogłosiły prace, które po raz pierwszy pokazały możliwość bezpośredniego przesyłania kubitów (stanów kwantowych) między dwoma niezależne chipy kwantowe i zostało to zrobione z rekordową szybkością i dokładnością. Co więcej, szybkość i dokładność transmisji okazały się o rzędy wielkości wyższe niż w poprzednich eksperymentach, co daje nadzieję na podejście wielkoskalowych komputerów kwantowych lub symulatorów.

Rozwiązanie ma zaimplementować modułowe podejście do skalowania platform kwantowych. Poszczególne chipy kwantowe są umieszczone obok siebie, ale nie mają ze sobą bezpośrednich połączeń. To znacznie upraszcza zarówno architekturę, jak i wdrażanie rozwiązań na dużą skalę. Kubity prawie teleportują się przez szczelinę powietrzną między jednym chipem a drugim. W każdym razie udało się udowodnić, że stany kwantowe nie ulegają zniszczeniu podczas takiego transferu i są całkowicie zachowane, łącznie z tajemniczą superpozycją, kiedy wartość kubitu może równie dobrze wynosić od 0 do 1.

W swoim eksperymencie naukowcy operowali kubitami na jonach w pułapkach. Jony są dobrymi kandydatami na kubity, ponieważ mają jeden z najdłuższych czasów koherencji (do przechowywania stanów kwantowych do obliczeń lub symulacji) wśród innych kandydatów na kubity. Jeden z najpotężniejszych systemów kwantowych firmy Honeywell jest dziś zbudowany na tej zasadzie, a problem ze skalowaniem jest dla nich bardzo dotkliwy. Liczba pułapek jonowych na chipie jest fizycznie ograniczona, a bez podejścia modułowego po prostu nie można mówić o tworzeniu platform wielokubitowych.

Dopasowanie dwóch modułów do przenoszenia stanów kwantowych z jednego atomu na drugi

Brytyjski rozwój był na tyle obiecujący, że firma Universal Quantum otrzymała 67 mln euro od Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR) na budowę dwóch komputerów kwantowych, w których wykorzysta zaprezentowaną technologię. Jest to największa kwota wydana na koszt publiczny w formie jednorazowej wpłaty na rzecz jakiejkolwiek firmy „kwantowej”, co daje nadzieję na znaczną wartość praktyczną opracowania.

Udostępnij ten artykuł
Dodaj komentarz