Исследователям удалось сделать важный шаг вперед на пути разработки квантовых компьютеров, производительность которых будет во много раз выше, чем у существующих систем.
Испанская команда утверждает, что создала систему из двух частиц со 103 измерениями. Эксперимент побил предыдущий рекорд в 11 измерений, а следовательно, еще на один шаг приблизил создание квантовых суперкомпьютеров.
Это открытие может стать большим шагом вперед на пути появления квантовых компьютеров с гораздо более высокой скоростью обработки данных, чем нынешние, и появлению более совершенных систем шифрования информации, говорят исследователи.
Структуры, в которых элементарные частицы, такие как фотоны, могут принимать различные состояния, выходят за рамки здравого смысла. Феномен подразумевает, что производимые суперпозиции обеспечивают возможность быть в двух местах одновременно, что бросает вызов устоявшемуся миропониманию. Это свойство, в свою очередь, позволит квантовым компьютерам, например, существенно повысить многозадачность, значительно повысив скорость работы. Кроме того, когда между двумя частицами генерируется связь, изменение состояния одной частицы не влечет за собой мгновенное изменение другой, независимо от того, как далеко друг от друга они находятся.
Ученые потратили годы на то, чтобы добиться сочетания обоих свойств и построение системы из запутанных частиц в состоянии суперпозиции.
Их открытие теоретически позволяет построить квантовые компьютеры, способные работать на высоких скоростях, а также обеспечить абсолютно безопасное шифрование информации и проведение экспериментов в квантовой механике, которые ранее осуществить было невозможно.
До сих пор, в целях повышения вычислительной мощности систем, ученые пытались увеличить количество запутанных частиц, каждая из которых находилась в двумерном состоянии суперпозиции. В квантовых системах эквивалентом бита, который может принимать значения 1 или 0, являет кубит, который может также перекрывать оба эти значения.
Эксперимент проводился исследовательской группой под руководством Антона Зелингера и Марио Кренна из Института квантовой оптики и квантовой информации Австрийской академии наук. В нее также вошел Маркус Хубер, исследователь из группы квантовой информации и квантовых явлений. Команда продвинулась еще на один шаг к улучшению запутанных квантовых систем.
В статье, опубликованной на этой неделе в журнале PNAS, ученые описали, как им удалось добиться квантовой запутанности со 103 измерениями, использовав всего две частицы. После того, как результаты исследования доказали, что получение высоких запутанностей измерений возможно, заключают ученые в статье, следующим шагом станет поиск способа контролировать их для проведения квантовых компьютерных операций.