Исследователи из Оксфордского университета физики продемонстрировали первую квантовую телепортацию логических вентилей, что является значительным шагом на пути к превращению квантовых вычислений в реальность.
Исследовательская группа успешно соединила два отдельных квантовых компьютера через фотонную сеть, чтобы сформировать полностью подключенный квантовый компьютер. Квантовые компьютеры используют квантовую механику для хранения и обработки информации. В отличие от двоичных компьютеров, где базовая единица информации или биты могут занимать либо «включенное», либо «выключенное» состояние, квантовые биты (кубиты) используют свойство суперпозиции, где информация может существовать в нескольких состояниях одновременно, чтобы выполнять вычисления с гораздо большей скоростью, чем современные суперкомпьютеры.
Превосходные вычислительные возможности квантовых компьютеров могут способствовать революции в медицинских исследованиях, моделировании изменения климата и решении задач оптимизации в различных отраслях промышленности.
Чтобы решить проблему создания крупномасштабных квантовых процессоров, которые могут обрабатывать миллионы кубитов одновременно, исследователи из Оксфордского университета физики разработали масштабируемую архитектуру, где модули могут быть взаимосвязаны для создания более крупной машины. Каждый модуль состоит из небольшого количества ионных кубитов, которые затем соединяются через оптические кабели. Здесь данные передаются в виде фотонов, а не электрических сигналов, что позволяет запутывать кубиты между модулями.
Логический вентиль - это компонент вычислительного устройства, который может выполнять логическую функцию. Без логических вентилей компьютеры не могут выполнять вычисления, необходимые для их работы.
«В нашем исследовании мы используем квантовую телепортацию для создания взаимодействий между этими удаленными системами», - объяснил Дугал Мейн из Оксфордского университета физики, который участвовал в исследовании.
Концепция такого квантового компьютера происходит от традиционной системы суперкомпьютеров, где несколько более мелких компьютеров связаны для достижения большей вычислительной мощности. Для квантового компьютера этот подход преодолевает проблему масштабируемости, одновременно предоставляя необходимую среду для операций в квантовом масштабе, которые подвержены помехам и ошибкам.