Вычисления группы становятся ближе

Просто мог бы работать радикально новый путь к квантовым вычислениям, сначала предложенным 4 года назад. В Природе 10 марта физики сообщают, что создание так называемого «государства группы» четырех квантов механически связало фотоны — основание для нового подхода, названного квантовыми вычислениями группы.

Квантовые компьютеры основываются на квантовых битах или кубитах: отдельные фотоны или атомы, проживающие в состоянии суперположения, в котором они и «включены и выключены» одновременно. Кубиты могут быть запутаны, так, чтобы измерение каждый мгновенно влиял на других. Эти свойства позволяют квантовым компьютерам управлять несколькими операциями параллельно, обещая огромную прибыль в скорости по традиционному хрусту числа. Существуют различные способы строительства квантовых компьютеров, таких как использование атомного вращения. Но никто не уверен, какой тип установки мог бы быть самым легким — или даже возможным — увеличиться для создания полезного компьютера.

Новый подход является квантовым компьютером государства группы, полагающимся на начальное состояние многих высоко запутанных кубитов. Выполнение определенных измерений на группе должно измениться, как группа обрабатывает информацию, в то время как другие измерения должны заставить его выложить ответ. Даже со всего четырьмя такими запутанными кубитами, теория идет, квантовый компьютер группы мог осуществить все основные логические операции. Многократные кубиты могли быть переданы для строительства более сложного компьютера.

Теперь, Антон Цайлингер из университета Вены в Австрии и его коллег достиг такого государства группы с четырьмя запутанными фотонами. Их установка не позволила фактические вычисления из-за квантовой неопределенности, в которой тот же ввод произвел случайные выводы. Но путем измерения сотен этих случайных выводов, они показали, что фотоны первоначально имели запутанность и суперположение, необходимое для вычислений группы.

Следующий шаг должен попытаться хранить запутанные фотоны в оптоволоконных кабелях, так, чтобы один фотон мог быть измерен, и затем возвращен к группе несколько наносекунд спустя. Это должно подавить хаотичность так, чтобы данный определенный ввод, группа произвела правильный ответ.

Физик Сет Ллойд в Массачусетском технологическом институте называет эксперимент «поразительной демонстрацией энергии запутанности». Исследование показывает, что «квантовые вычисления государства группы не являются просто некоторой теоретической идеей, которую могло бы быть фактически невозможно реализовать», говорит он.

Добавить комментарий