在量子計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)瞬移,這在世界上尚屬首次

在隱形傳態(tài)的開(kāi)創(chuàng)性使用中,量子處理器的關(guān)鍵單元已成功分布在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上,證明了在不影響其性能的情況下分發(fā)量子模塊的潛力。

雖然轉(zhuǎn)移僅在牛津大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的兩米(約 6 英尺)空間內(nèi)進(jìn)行,但這一飛躍足以強(qiáng)調(diào)通過(guò)傳送量子態(tài)來(lái)擴(kuò)展量子技術(shù)的可行性跨互聯(lián)系統(tǒng)的“互聯(lián)網(wǎng)”.

隱形傳態(tài)是物理學(xué)的一個(gè)怪癖這只有通過(guò)量子鏡頭才有意義,其中物體存在于可能特征的模糊中,直到測(cè)量過(guò)程迫使它們采用每種狀態(tài)。

通過(guò)將不同對(duì)象的未定狀態(tài)混合在一種稱為糾纏的行為,然后仔細(xì)選擇正確的測(cè)量類型進(jìn)行一次測(cè)量,則可以使用這些答案來(lái)強(qiáng)制一段距離外的糾纏對(duì)象采用(并破壞)原始對(duì)象的量子身份。

它可能不是那種可以在眨眼間將乘客傳送到太空真空中的傳送,但它非常適合共享量子處理器中邏輯作所需的模糊信息。

"以前的演示的量子隱形傳態(tài)專注于在物理分離的系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)移量子態(tài)。說(shuō)該研究的主要作者 Dougal Main,牛津大學(xué)的物理學(xué)家。

“在我們的研究中,我們使用量子隱形傳態(tài)在這些遙遠(yuǎn)的系統(tǒng)之間產(chǎn)生相互作用?!?/p>

Dougal Main 和團(tuán)隊(duì)成員 Beth Nichol 正在開(kāi)發(fā)分布式量子計(jì)算機(jī).(約翰·凱恩斯)

經(jīng)典計(jì)算機(jī)使用二進(jìn)制“開(kāi)或關(guān)”開(kāi)關(guān)對(duì)信息位執(zhí)行字符串計(jì)算,量子計(jì)算機(jī)使用數(shù)學(xué)上復(fù)雜的可能性分布(稱為量子比特),通常以不帶電粒子(如帶電原子)的簡(jiǎn)單特征表示。

使此過(guò)程切實(shí)可行,成百上千個(gè)這樣的粒子需要以受限的方式將它們尚未確定的狀態(tài)彼此糾纏在一起,而不會(huì)有侵入性物體編織它們自己的可能性并弄亂計(jì)算。

將當(dāng)前技術(shù)擴(kuò)展到這個(gè)水平因需要糾錯(cuò)過(guò)程屏蔽將精細(xì)的量子態(tài)保留足夠長(zhǎng)的時(shí)間以便對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。

將網(wǎng)絡(luò)中的許多較小處理器連接起來(lái)以創(chuàng)建一種量子超級(jí)計(jì)算機(jī)是另一種解決方案。雖然量子信息可以以光波的形式傳輸,但其狀態(tài)在此過(guò)程中可能會(huì)不可逆轉(zhuǎn)地破壞,因此它是一個(gè)不切實(shí)際的選擇。

隱形傳態(tài)需要以老式的方式接收測(cè)量值 - 通過(guò)可靠的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。發(fā)送后,接收端的作可以調(diào)整自己的糾纏粒子,直到它實(shí)際上看起來(lái)像原始粒子。

在牛津大學(xué)實(shí)驗(yàn)中,隱形傳態(tài)的最重要的量子模糊與原始量子模糊的匹配度為 86%,足以作為一種稱為Grover 算法,它在兩個(gè)量子處理器上以 71% 的效率取得了成功。

“通過(guò)使用光子鏈路互連模塊,我們的系統(tǒng)獲得了寶貴的靈活性,允許在不中斷整個(gè)架構(gòu)的情況下升級(jí)或更換模塊,”他說(shuō)主要.

擁有重構(gòu)量子網(wǎng)絡(luò)的選項(xiàng)可以使此類技術(shù)的應(yīng)用多樣化,將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)重新利用為可以在最基本層面上測(cè)量和測(cè)試物理學(xué)的工具。

這項(xiàng)研究發(fā)表在自然界.

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