Американские ученые продемонстрировали один из важных сдвигов в создании архитектуры модулярных квантовых компьютеров: намеренную «телепортацию» квантового гейта между двумя кубитами.
Основным принципом исследования является квантовая телепортация. Это необыкновенное качество квантовой механики, которое раньше использовали, чтобы передавать неведомые квантовые состояния между двумя сторонами, при этом, физически не отправляя само состояние.
Американские ученые опирались на теоретический протокол, созданный еще в 90-х годах и сумели в рамках эксперимента продемонстрировать квантовую операцию — гейт — без каких-либо прямых взаимодействий. Такие гейты необходимы для квантового вычисления, которое зависит от сетей отдельных квантовых систем — архитектуры, которую многие исследователи считают способной компенсировать ошибки, свойственные квантовым вычислительным процессорам.
Модулярность присутствует во всем: как в организации биологической клетки, так и в двигателях ракет SpaceX. Именно она является эффективной стратегией в построении больших комплексных систем. Квантовая модулярная архитектура складывается из набора модулей, которые работают как маленькие квантовые процессоры, подключенные к более крупной сети.
Модули этой архитектуры естественным образом изолированы друг от друга, что предотвращает нежелательные взаимодействия через более крупные системы. Но эта изоляция также осложняет проведение операций между модулями. Телепортированные гейты — способ выполнения межмодульных операций.
Исследователи заявили, что проделанная работа стала первым случаем демонстрации протокола, где классическая связь происходит в реальном времени и это позволяет провести «детерминистическую» операцию, каждый раз выполняющую необходимый процесс».