Onderzoekers van de Universiteit van Oxford hebben een belangrijke stap gezet in de richting van Quantum Computing door de eerste succesvolle kwantumteleportatie van een van de twee modules weer te geven.
Gepubliceerd In de natuur beweert studie niet de eerste te zijn die kwantumteleportatie bereikt – vooral, wetenschappers doen kwantumstaat teleporteren Voor het jaarDe De nieuwe is nieuw voor determinist (bijvoorbeeld af en toe is teleportatie altijd succesvol) en Herhaaldelijk Teleportatie van kwantumlogische poort.
“Eerdere demonstraties van kwantumteleportatie zijn fysiek gericht op het overbrengen van kwantumstaten naar afzonderlijke systemen,” Studentenstudies in de natuurkunde in Oxford, studeert Dougal Maine, studie Lead Dougal Maine D Bij de aankondiging van een universiteit. “In ons onderzoek gebruiken we kwantumteleportatie om interacties tussen deze externe systemen te creëren.”
Quantum Gates – Quantum Computer Building Blocks – Stile States Manipuleren. Het Oxford-team heeft beweerd dat twee afzonderlijke kwantummodules zijn bevestigd aan een eenvoudige tweevoetige kwantumpoort over twee meter optische vezels.
“Een van de belangrijkste onderwerpen van onze resultaten is dat de interacties tussen de twee afzonderlijke stiltjes kunnen worden voorgeschreven, zelfs als de twee module die fotonische links verbindt, is beschadigd,” legde Main uit in een e -mailcommentaar. “Dit is vooral belangrijk voor kwantum computing, omdat deze interacties potentieel zijn (bijvoorbeeld falen is riskant), maar voor grote berekeningen wordt de mogelijkheid om met succes een berekening te voltooien zonder falen kleiner.”
“We teleporteren een Gate met gecontroleerde-Z (CZ) tussen twee circuit stopplaatsen in afzonderlijke modules, waardoor 86 procent van de loyaliteit wordt bereikt,” zei dit team op hun paper. Hun taak is “de eerste implementatie van een gedistribueerd kwantumalgoritme met een aantal niet-lokale, tweetalige poort.”
Met deze doorbraak kunnen de verschillende kwantumverwerkers unieke kwantumprocessors op onze enkele, volledig verbonden kwantumcomputers ‘draad’ ‘draad’ ‘draad’
Wat prestatie belangrijk maakt, is de mogelijkheid om de uitdagingen van kwantumcomputerschalen aan te pakken. Volgens Oxford, a Praktische kwantumcomputer Het is sterk genoeg om industriële verstoring te zijn, het moet in staat zijn om miljoenen stilten te verwerken, waardoor het verboden en ingewikkeld is. De methode die wordt getoond door het gemiddelde team laat zien hoe kwantumbewerkingen over kleine, inter -interne -instanties te distribueren – elk exploiteert slechts enkele stops – kan een schaalbaar pad bieden om grote kwantumsystemen te creëren.
“Deze doorbraak maakt verschillende kwantumprocessors mogelijk op onze enkele, volledig aangesloten kwantumcomputer, ‘draad’,” zei Maine.
Niet alleen bereikte het team de teleportatie van de kwantumpoort, ze demonstreerden ook het algoritme van Grover – ontworpen om het zoeken door niet -geïntestreerde gegevens te versnellen – met behulp van low -query als onderdeel van hun examen.
“In het geval van twee-kite zijn vier items op zoek. KLASSIEK kan item A worden gemarkeerd met een gemiddelde van twee vragen,” zeiden papieren schrijvers. “Met behulp van Quantum Circuit … hetzelfde werk kan worden gedaan met slechts een zoekopdracht.”
Het team heeft 71 procent slagingspercentage met Grover bereikt en heeft ook de gedistribueerde ISWAP en de poort van de Ada -Dada -poort getoond.
Eerst een verre weg
“In ons examen hebben we de Quantumcomputer met twee ingesloten ionen op twee meter afstand bevestigd”, zei Maine Register Een e -mail. “Er is geen basislimiet voor hoe ver ze kunnen zijn,” voegde Maine eraan toe, hoewel hij zei dat het langeafstandsignaal kan worden beschadigd dat de bewerkingen zou kunnen vertragen. Een mogelijke oplossing is de kwantumrepeater, die heeft gecreëerd Aanzienlijke vooruitgang In de afgelopen jaren.
“Hoewel een belangrijk voordeel is dat deze verliezen geen kwantuminformatie vernietigen,” voegde Maine toe. “Met gate -teleportatie, alleen wanneer u met succes wordt vastgesteld, behandelt u alleen de laatste stap van het proces.”
Twee meter afstand, en slechts 86 procent van de loyaliteit, is het werk van Maine nog steeds niet klaar om kwantumcomputers met bruikbare distributie te creëren.
“Over het algemeen wilt u de poorten met loyaliteit boven 99,9 procent houden,” vertelde mannen ons.
Er werd gezegd dat Maine zei dat zijn werk een bewijs was van een concept dat een gedistribueerde methode voor kwantum computing toont – nu hebben we tijd, geld en meer onderzoek nodig om onze loyaliteit te verbeteren.
“De eerste kwantumcomputers hadden een relatief lage loyaliteit, maar zijn de afgelopen twee decennia veel beter geweest”, zei Maine. “Met toenemende commerciële investeringen in kwantumtechnologieën verwachten we een snelle vooruitgang voor het gedistribueerde van Quantum Computing. Sommige bedrijven gaan al op weg naar dit soort architectuur.”
Het is niet duidelijk hoe lang het zal duren om deze geavanceerde loyaliteit te krijgen. Het onderzoeksteam verwacht dat hun werk Quantum Computing, een kwantuminternet, geavanceerde cryptografie, natuurkunde en meer distribueert.
Naast de verbetering van het foutenpercentage, wordt kwantuminformatieverwerking in een netwerk bereikt door de huidige technologie te gebruiken, professor David Lucas, het belangrijkste onderzoeksteam van Maine.
Lucas, de topwetenschapper van de Britse kwantum computing en simulatiehub in Oxford, zegt: “Quantumcomputers schalen als een geweldige technische uitdaging die misschien de inzichten in nieuwe fysica en in de komende jaren,” maar “ons onderzoek bewijst dat de huidige technologie mogelijk is met de huidige technologie”.
