Quantensprung: Teleportation erreicht Logikgatter-Transfer und ebnet den Weg für das Quanteninternet

Wissenschaftler der Universität Oxford haben einen bedeutenden Meilenstein im Quantencomputing erreicht, indem sie erfolgreich logische Gatter zwischen zwei Quantenprozessoren teleportiert haben, die mehr als sechs Fuß voneinander entfernt sind. Dieser Durchbruch, bei dem Photonen verwendet werden, um eine gemeinsame Quantenverbindung herzustellen, ermöglicht es den Prozessoren, remote zu arbeiten und Algorithmen gemeinsam zu nutzen, um Rechenaufgaben zu erledigen. Die Entwicklung geht das 'Skalierbarkeitsproblem' an, das den Bau praktischer Quantencomputer behindert. Qubits, die die Quantenphysik nutzen, um gleichzeitig in mehreren Zuständen zu existieren, bieten im Vergleich zu herkömmlichen Bits dramatisch erhöhte Verarbeitungsgeschwindigkeiten. Diese Teleportation von Quantengattern, den grundlegenden Komponenten von Algorithmen, stellt eine Premiere dar. Im Gegensatz zu herkömmlichen Logikgattern ermöglichen Quantengatter parallele Berechnungen, wodurch die Rechenleistung für Aufgaben wie Kryptographie und Datenanalyse verbessert wird. Dougal Main von der Universität Oxford erklärte, dass diese Leistung ein 'Quanteninternet' etablieren könnte, ein sicheres Netzwerk für Kommunikation und Datenverarbeitung, das immun gegen Hacking ist. Das Team demonstrierte einen Grover-Suchalgorithmus mit einer Erfolgsquote von 71 Prozent, was das Potenzial für verteiltes Quantencomputing unterstreicht. Die Oxford-Forscher verwendeten gefangene Ionen-Qubits in zwei separaten Quantenmodulen, die durch Photonen verbunden waren, um einen gemeinsamen Quantenzustand zu erzeugen. Dies ermöglichte die Fernausführung von Operationen, wodurch die Module effektiv zu einem einzigen Quantenprozessor zusammengeführt wurden. Professor David Lucas betont, dass dies den Bau skalierbarer Quantencomputer mit aktueller Technologie ermöglicht. Das Experiment erreichte eine Genauigkeitsrate von 86 Prozent bei der Teleportation eines Quantengatters. Obwohl vielversprechend, muss dieser Wert 99 Prozent übersteigen, um ein zuverlässiges Quantencomputing in der realen Welt zu gewährleisten.