Физики из Австрии и Германии экспериментально подтвердили теорию квантовой запутанности, которая ждала своего времени более 20 лет. Открытие закладывает основу для масштабируемых квантовых компьютеров нового поколения.
Суть явления и новый метод
Квантовая запутанность когда-то так поразила Альберта Эйнштейна, что он назвал её «жутким действием на расстоянии». Две частицы становятся настолько связанными, что изменение состояния одной мгновенно влияет на другую — даже если они находятся на противоположных концах Вселенной.
Исследователи из Института науки и технологий Австрии и Технического университета Мюнхена использовали метод «квантовой ванны». Они синхронизировали удалённые кубиты с помощью низкоэнергетического микроволнового излучения. Это создаёт стабильную связь между функциональными единицами квантового компьютера без постоянного внешнего вмешательства. Научная работа появилась в журнале источник.
В этой работе мы стремились преодолеть разрыв между легкодоступными и практически полезными формами запутанности,
– прокомментировал физик ISTA и первый автор исследования Алехандро Андрес-Хуанес.
Стабильность открывает новые горизонты
Главное преимущество подхода — стабильность. Традиционные методы требуют активного контроля каждого фотона. Это сложный и нестабильный процесс. «Квантовая ванна» создаёт запутанное состояние, которое остаётся неизменным и доступным для обработки данных в течение длительного времени.
Учёные доказали, что метод работает на расстоянии 50 сантиметров кабеля. Теоретически его можно применять на любые дистанции. Система передаёт лишь 10 процентов доступной запутанности ванны. Исследователи уверены в возможности масштабирования технологии.
Такой способ стабилизирует запутанное состояние кубитов даже за пределами их собственного «жизни», поэтому он всегда остаётся доступным ресурсом для дальнейшей квантовой обработки,
– добавил физик ISTA Йоханнес Финк.
Улучшенная стабилизация кубитов открывает путь к прорывам в фармакологии, разработке новых лекарств, машинном обучении и оптимизации транспортных маршрутов. Квантовые вычисления помогут решить задачи, которые сейчас слишком сложны для самых мощных суперкомпьютеров.
