在量子計算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)瞬移,這在世界上尚屬首次

在隱形傳態(tài)的開創(chuàng)性使用中,量子處理器的關(guān)鍵單元已成功分布在多臺計算機(jī)上,證明了在不影響其性能的情況下分發(fā)量子模塊的潛力。

雖然轉(zhuǎn)移僅在牛津大學(xué)實(shí)驗室的兩米(約 6 英尺)空間內(nèi)進(jìn)行,但這一飛躍足以強(qiáng)調(diào)通過傳送量子態(tài)來擴(kuò)展量子技術(shù)的可行性跨互聯(lián)系統(tǒng)的“互聯(lián)網(wǎng)”.

隱形傳態(tài)是物理學(xué)的一個怪癖這只有通過量子鏡頭才有意義,其中物體存在于可能特征的模糊中,直到測量過程迫使它們采用每種狀態(tài)。

通過將不同對象的未定狀態(tài)混合在一種稱為糾纏的行為,然后仔細(xì)選擇正確的測量類型進(jìn)行一次測量,則可以使用這些答案來強(qiáng)制一段距離外的糾纏對象采用(并破壞)原始對象的量子身份。

它可能不是那種可以在眨眼間將乘客傳送到太空真空中的傳送,但它非常適合共享量子處理器中邏輯作所需的模糊信息。

"以前的演示的量子隱形傳態(tài)專注于在物理分離的系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)移量子態(tài)。該研究的主要作者 Dougal Main,牛津大學(xué)的物理學(xué)家。

“在我們的研究中,我們使用量子隱形傳態(tài)在這些遙遠(yuǎn)的系統(tǒng)之間產(chǎn)生相互作用。”

Dougal Main 和團(tuán)隊成員 Beth Nichol 正在開發(fā)分布式量子計算機(jī).(約翰·凱恩斯)

經(jīng)典計算機(jī)使用二進(jìn)制“開或關(guān)”開關(guān)對信息位執(zhí)行字符串計算,量子計算機(jī)使用數(shù)學(xué)上復(fù)雜的可能性分布(稱為量子比特),通常以不帶電粒子(如帶電原子)的簡單特征表示。

使此過程切實(shí)可行,成百上千個這樣的粒子需要以受限的方式將它們尚未確定的狀態(tài)彼此糾纏在一起,而不會有侵入性物體編織它們自己的可能性并弄亂計算。

將當(dāng)前技術(shù)擴(kuò)展到這個水平因需要糾錯過程屏蔽將精細(xì)的量子態(tài)保留足夠長的時間以便對其進(jìn)行測量。

將網(wǎng)絡(luò)中的許多較小處理器連接起來以創(chuàng)建一種量子超級計算機(jī)是另一種解決方案。雖然量子信息可以以光波的形式傳輸,但其狀態(tài)在此過程中可能會不可逆轉(zhuǎn)地破壞,因此它是一個不切實(shí)際的選擇。

隱形傳態(tài)需要以老式的方式接收測量值 - 通過可靠的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。發(fā)送后,接收端的作可以調(diào)整自己的糾纏粒子,直到它實(shí)際上看起來像原始粒子。

在牛津大學(xué)實(shí)驗中,隱形傳態(tài)的最重要的量子模糊與原始量子模糊的匹配度為 86%,足以作為一種稱為Grover 算法,它在兩個量子處理器上以 71% 的效率取得了成功。

“通過使用光子鏈路互連模塊,我們的系統(tǒng)獲得了寶貴的靈活性,允許在不中斷整個架構(gòu)的情況下升級或更換模塊,”他說主要.

擁有重構(gòu)量子網(wǎng)絡(luò)的選項可以使此類技術(shù)的應(yīng)用多樣化,將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)重新利用為可以在最基本層面上測量和測試物理學(xué)的工具。

這項研究發(fā)表在自然界.

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