Физики создали рекордно длинную микроволновую квантовую связь
Рекордно длинную микроволновую когерентную связь между двумя сверхпроводящими квантовыми системами смогли реализовать физики из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich). Статья с описанием проекта опубликована 6 марта на интернет-портале ETH Zurich. Длина волновода между двумя квантовыми чипами, помещенными в криогенный холодильник, составила пять метров. Охлаждение необходимо для того, чтобы тепловые флуктуации не разрушили квантовое состояние кубитов (физическая ячейка квантового компьютера, находящаяся в квантовой когерентности с другими его ячейками). Информация в созданной таким образом квантовой сети передавалась с помощью микроволновых фотонов от сверхпроводящего генератора к аналогичного рода приёмнику. Волновод, чтобы не нарушить квантовые состояния фотонов, также охлаждается до криогенных температур. Для охлаждения всей системы до нескольких сотых градуса выше абсолютного нуля (-273,15 градуса Цельсия) использовался жидкий гелий. Исследователи объяснили, что задача состояла в том, чтобы соединить два сверхпроводящих квантовых чипа так, чтобы иметь возможность обмениваться состояниями суперпозиции между ними с минимальной декогеренцией. Квантовое состояние фотонов в ходе эксперимента было проверено посредством успешного прохождения теста Белла — измерение одного кубита мгновенно повлияло на результат измерения другого кубита. Конечная цель эксперимента состояла в том, чтобы показать возможность создания криогенной квантовой сети, созданной модульным способом. Напомним, увеличение мощности квантовых компьютеров может быть достигнуто двумя способами — ростом вычислительной мощности отдельных квантовых процессоров либо созданием сети процессоров, использующих единый протокол для передачи информации между чипами (кубитами). Тест Белла — это эксперимент, направленный на доказательство принципа квантовой теории, говорящего о том, что наблюдение одной частицы мгновенно влияет на состояние связанной с ней частицы, где бы она ни находилась. Квантовые компьютеры позволяют использовать особое свойство физического мира, недоступное обычным вычислительным устройствам, — квантовую когерентность. Это позволяет решать вычислительные задачи существенно быстрее стандартных ЭВМ. Пока реализованы только простейшие квантовые системы, которые могут выполнять ряд фиксированных алгоритмов. Однако задействуемые в таком компьютере квантовые эффекты позволят решать определенные вычислительные задачи существенно быстрее стандартных ЭВМ.ИА Красная Весна