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

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
©Wikipedia

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».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Сегодня, 09:25
8 минут
Мария Азарова

Как показали авторы нового исследования, белок GATA6 участвует в регуляции волосяных фолликулов и может стать мишенью при лечении акне.

Вчера, 14:56
5 минут
Ольга Иванова

Международная группа ученых реконструировала события крупнейшего вымирания в истории Земли — пермско-триасового — и назвала ключевой, по ее мнению, фактор, который привел к катастрофе.

Вчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Позавчера, 12:21
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[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: