Фізикам з китайського Університету Цінхуа вдалося знайти спосіб об'єднувати заплутані фотони у великі обчислювальні мережі без їхнього знищення. Вони змогли створити стабільну систему з 13 фотонних кубітів.
Читайте також:
Помилка тривалістю 40 років. Вчені з’ясували, що високотемпературні надпровідники мають неоднорідну структуру Головна проблема квантової оптики роками впиралася в делікатність світла. Щойно вчені намагалися зв’язати частинки між собою чи виміряти їхній стан, прилади поглинали фотони фотони, тож ті втрачали свої властивості. Через це об'єднання кубітів нагадувало лотерею. Більшість спроб завершувалися невдачею, а для кожного кроку було потрібно все більше громіздкого заліза.
Про це пише Phys.org.
Автори дослідження пішли іншим шляхом. Замість того, щоб намагатися створити гігантську заплутану систему за один ризикований крок, вони зібрали її як конструктор — із менших, заздалегідь підготовлених груп мікрохвильових фотонів.
Зв’язати їх допомогли надпровідні мікросхеми та метод так званого неруйнівного вимірювання (QND). Ця технологія дозволяє витягувати потрібні дані про квантовий стан,
не вбиваючи самі фотони в процесі.
«Великі фотонні граф-стани — це ключовий ресурс для квантового зв’язку, мереж та комп’ютерів на основі вимірювань», — пояснив провідний автор дослідження Хонгі Чжан.
Під час досліду вчені кодували квантову інформацію в точний час прибуття фотонів. Потім чутливий детектор переводив пари частинок у спільний стан Белла, а точне підлаштування частот дозволяло дослідникам буквально вказувати, які саме фотони мають з'єднатися між собою в кожний момент.
У результаті фізики зафіксували справжнє багаточастинкове заплутування для всіх 13 кубітів одночасно. До того ж надпровідні елементи схеми навчилися швидко скидати залишковий стан і використовувати знову, що вберегло систему від накопичення помилок.
Самі автори визнають, що 13 кубітів — це важливий лабораторний рекорд, але ще не готовий квантовий комп’ютер. Установці все ще бракує точності детекторів та ефективності генерації світла. Проте експеримент уперше довів, що масштабувати квантові мережі можна без втрати фотонів і без опори на сліпу випадковість.
Читайте також:
Чому доба на Землі не триває рівно 24 години. Фізики розкрили таємницю надр планети
