За последние десятилетия квантовые физики и инженеры неустанно работают над созданием надежных и эффективных систем квантовой связи. Эти системы имеют огромный потенциал стать основой для разработки новых квантовых технологий, таких как квантовые компьютеры, квантовые криптографические системы и квантовые сети.
Недавно исследователи из Чикагского университета представили новый испытательный стенд квантовой связи с удаленными сверхпроводящими узлами. Этот стенд позволяет демонстрировать двунаправленную многофотонную связь, что является важным шагом на пути к реализации эффективной передачи сложных квантовых состояний в сверхпроводящих цепях.
"Мы разрабатываем сверхпроводящие кубиты для модульных квантовых вычислений и в качестве испытательного стенда для квантовой связи", - говорит Эндрю Клеланд, соавтор статьи. -"Оба основаны на возможности когерентной передачи квантовых состояний между "узлами" кубитов, которые соединены друг с другом с помощью разреженной сети связи, обычно одной физической линии передачи".
Исследование основывается на двух предыдущих работах, опубликованных в журналах Nature Physics и Nature. В этих работах команда продемонстрировала, что они могут генерировать удаленную запутанность и отправлять сложные квантовые состояния, последнее из которых происходит по одному кубиту за раз.
"В нашем новом исследовании мы хотели попытаться отправить сложные квантовые состояния, представляющие несколько кубитов одновременно", - сказал Клеланд. "Для этого мы загрузили квантовое состояние для отправки в резонатор, а затем отправили все состояние резонатора в линию передачи, перехватив его удаленным резонатором для последующего анализа".
Резонаторы, устройства, демонстрирующие электрический резонанс, имеют номинально бесконечное число квантовых уровней. В результате они теоретически способны хранить очень сложные состояния, которые кодируют данные объемом в несколько кубитов. Благодаря этим выгодным характеристикам исследователи смогли использовать резонаторы для отправки и приема сложных квантовых состояний.
Источник:
Джоэл Гребель и др., Двунаправленная многофотонная связь между удаленными сверхпроводящими узлами (Joel Grebel et al, Bidirectional Multiphoton Communication between Remote Superconducting Nodes), Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.047001
-------------------------------------
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, реакциями и комментариями, а также подписавшись на наши страницы на других площадках и на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!