Ученые из Оксфордского университета совершили значительный прорыв в области квантовых вычислений, успешно телепортировав логические вентили между двумя квантовыми процессорами, расположенными на расстоянии более двух метров. Это достижение открывает путь к созданию квантового интернета — безопасной сети для передачи данных и вычислений, которая будет неуязвима для хакерских атак.
Квантовая телепортация позволяет передавать квантовые состояния между частицами на расстоянии, используя явление квантовой запутанности. В данном эксперименте ученые использовали фотоны для создания общей квантовой связи между двумя процессорами, что позволило им удаленно выполнять алгоритмы и решать задачи.
Квантовые компьютеры используют кубиты, которые могут находиться в нескольких состояниях одновременно, что значительно увеличивает скорость вычислений по сравнению с традиционными битами. Однако создание масштабируемых квантовых компьютеров сталкивается с проблемой "масштабируемости". Телепортация квантовых вентилей — ключевых элементов алгоритмов — решает эту проблему, позволяя процессорам работать как единая система.
Дугал Мейн из Оксфордского университета отмечает, что это достижение может стать основой для квантового интернета — сети, которая обеспечит безопасную передачу данных и вычисления, недоступные для взлома. Ученые продемонстрировали алгоритм поиска Гровера с успешностью 71%, что подчеркивает потенциал распределенных квантовых вычислений.
Исследователи использовали кубиты на основе ионов, захваченных в двух отдельных квантовых модулях. Эти модули были соединены фотонами, что позволило создать общее квантовое состояние и выполнять операции удаленно. Это эффективно объединило модули в один квантовый процессор.
Эксперимент показал точность телепортации квантового вентиля на уровне 86%. Хотя это многообещающий результат, для надежных квантовых вычислений в реальных условиях точность должна превышать 99%. Профессор Дэвид Лукас подчеркивает, что это достижение делает создание масштабируемых квантовых компьютеров возможным с использованием современных технологий.
Этот прорыв открывает новые горизонты для квантовых технологий. Квантовая телепортация не только приближает нас к созданию квантового интернета, но и делает квантовые вычисления более доступными и мощными. В будущем такие технологии могут изменить подход к обработке данных, криптографии и многим другим областям.