Проведена первая «телепортация» квантового гейта в реальном времени — Naked Science
06.09.2018
5 минут
Редакция
464

Проведена первая «телепортация» квантового гейта в реальном времени

Исследователи из Йельского университета продемонстрировали один из ключевых шагов в разработке архитектуры модулярных квантовых компьютеров: намеренную «телепортацию» квантового гейта между двумя кубитами.

560ce9b15c1e21

Исследование опубликовано в журнале Nature. Главный принцип этой работы — квантовая телепортация, уникальное свойство квантовой механики, ранее использованное для передачи неизвестных квантовых состояний между двумя сторонами без физической отправки самого состояния. Используя теоретический протокол, разработанный в 1990-х, йельские ученые экспериментально продемонстрировали квантовую операцию — гейт — без каких-либо прямых взаимодействий. Такие гейты необходимы для квантового вычисления, которое зависит от сетей отдельных квантовых систем — архитектуры, которую многие исследователи считают способной компенсировать ошибки, свойственные квантовым вычислительным процессорам.   
 

Команда под руководством главного исследователя Роберта Шоелкопфа и бывшего аспиранта Кевина Чоу исследует модулярный подход к квантовому вычислению. Модулярность, присущая всему — от организации биологической клетки до двигателей новейших ракет SpaceX, — оказалась эффективной стратегией в построении больших комплексных систем. Квантовая модулярная архитектура состоит из набора модулей, функционирующих в качестве маленьких квантовых процессоров, подключенных к более крупной сети.

 

Модули этой архитектуры естественным образом изолированы друг от друга, что предотвращает нежелательные взаимодействия через более крупные системы. Однако эта изоляция также осложняет проведение операций между модулями. Телепортированные гейты — способ выполнения межмодульных операций.

 

Обзор сети модулярной квантовой архитектуры в новом исследовании / © Yale University

 

«Наша работа стала первым случаем демонстрации этого протокола, где классическая связь происходит в реальном времени, что позволяет провести «детерминистическую» операцию, каждый раз выполняющую необходимый процесс», — говорит Чоу.

 

Полностью функционирующие квантовые компьютеры потенциально могут достичь вычислительных скоростей, которые будут на порядки выше, чем у современных суперкомпьютеров. Йельские ученые находятся на передовой исследований разработки первых полнофункциональных квантовых компьютеров и уже успели проделать новаторскую работу в квантовых вычислениях со сверхпроводящими цепями.

 

Квантовые вычисления производятся при помощи чувствительных битов данных, известных как кубиты, которые подвержены ошибкам. В экспериментальных квантовых системах «логические» кубиты контролируются «вспомогательными» кубитами для регистрации и моментального исправления ошибок.

 

«Наш эксперимент — первая демонстрация двухкубитной операции между логическими кубитами, — рассказывает Шоелкопф. — Это рубеж на пути к обработке квантовой информации посредством кубитов, корректирующих ошибки».

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

Вчера, 12:17
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

Позавчера, 13:07
2 минуты
Илья Ведмеденко

Очевидно, Россия ведет разработку новой легкой авиационной ракеты, которую можно будет применять для поражения широкого спектра морских и наземных целей.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: