Исследователи из Оксфорда добились квантовой телепортации логических вентилей

Команда исследователей из Оксфордского университета сделала значительный шаг в области квантовых вычислений, успешно осуществив первую в мире квантовую телепортацию логических вентилей. Этот прорыв, который был недавно объявлен в пресс-релизе, может восприняться как ключ к созданию квантовых компьютеров, способных решать сложные задачи в разы быстрее, чем традиционные суперкомпьютеры.

В отличие от классических компьютеров, использующих биты (0 и 1), квантовые машины основываются на кубитах, которые благодаря принципу суперпозиции могут быть одновременно в состоянии 0 и 1. Это свойство даёт им возможность обрабатывать большие объёмы данных с экспоненциальной скоростью.

Однако, несмотря на огромные потенциалы применения, создание масштабируемых квантовых компьютеров связано с множеством вызовов. Кубиты требуют крайне низких температур для своей работы и устойчивых условий, что делает создание больших систем сложным и дорогостоящим процессом.

В ответ на эти проблемы исследователи из Оксфорда предложили модульный подход, объединяя несколько малых модулей с ионными кубитами, которые соединяются с помощью оптических волокон. Эти волокна позволяют передавать информацию в виде фотонов, обеспечивая запутанность между кубитами на расстоянии.

Научная команда не только телепортировала состояния кубитов, но и самих логических вентилей, что является основным строительным блоком в квантовых вычислениях. «Мы можем выполнять операции квантовых логических вентилей между кубитами, размещёнными в отдельных компьютерах», — комментирует один из исследователей Дугал Мейн.

Эксперимент подтвердил эффективность распределённой квантовой обработки информации, продемонстрировав работу алгоритма Гровера с точностью 70%, и сам процесс телепортации достиг 97% успешности. Это открывает новые горизонты для будущих квантовых кластеров и возможного создания универсального квантового компьютера.

Результаты данного исследования были опубликованы в журнале Nature.

]]>