Generale

Kineski fizičari postavili su novi rekord kvantne zapletenosti na 18 kubita


Tim kineskih naučnika demonstrirao je prvo 18-kubitno zapletanje na svijetu. Qubit ili kvantni bit je osnovna jedinica kvantnih informacija.

To je kvantni pandan klasičnom binarnom bitu. Prepletenost Qubita je karakteristika qubita koja razlikuje kvantne računare od klasičnih računara.

Isprepleteni kubiti mogu prikazati korelaciju na visokom nivou bez obzira na njihovu lokaciju, što omogućava kvantnim računarima da izvršavaju zadatke koje klasični računari nisu u stanju da urade. Povećanje broja upletenih čestica važna je prekretnica za kvantnu obradu informacija.

Demonstracija otvara vrata za dalja istraživanja

Proboj je objavljen u nedavnom izdanju časopisa Pisma o fizičkom pregledu od strane fizičara, Xi-Lin Wanga i koautora sa Univerziteta za nauku i tehnologiju Kine. "Naš list izvještava o zapletu od 18 kubita koji proširuje efektivni Hilbertov prostor na 262.144 dimenzije (najveće do sada) s potpunom kontrolom tri stepena slobode šest pojedinačnih fotona, uključujući njihove putanje, polarizaciju i kutni moment gibanja", rekao je koautor Chao-Yang Lu.

"Ovo predstavlja dosad najveće uplitanje. Upletanje sve većeg broja kubita ne samo da je od temeljnog interesa (tj. Pomicanje fizičke granice, ako postoji, kako bi se istražila granica između kvantnog i klasičnog, na primjer). Ali takođe, što je još važnije, upletanje velikog broja kubita je središnji zadatak u kvantnim proračunima. "

Eksperimentalne metode se isplaćuju

Općenito postoje dva načina za povećanje broja efektivnih kubita u zapetljanom stanju. Prva je upotreba više čestica, druga je iskorištavanje dodatnih stepena slobode čestica (DoF).

Ići dalje od dva DoF-a predstavlja ogromne tehnološke izazove, ali u ovom slučaju, fizičari su uspjeli generirati skalabilno hiper-zapletanje, proizvodeći 18-kubitno zapleteno stanje napravljeno od šest fotona sa tri DoF-a.

"Kontrola višestrukih DoF-ova je nezgodna, jer je potrebno dodirnuti jedan bez ometanja bilo kojeg drugog", objasnio je Lu. "Da bismo to riješili, razvijamo metode za reverzibilne kvantne logičke operacije između različitih DoF fotona sa preciznošću i efikasnošću bliskim jedinstvu.

Otkriće nudi mogućnost kvantne teleportacije

"Vjerujemo da naš rad stvara novu i svestranu platformu za multi-fotonsku kvantnu obradu informacija s više DoF-ova."

Tim vjeruje da će njihova dostignuća otvoriti vrata do tada neviđenih područja istraživanja, uključujući realizaciju novih kodova za kvantno računanje, istraživanje kvantne teleportacije visoko-dimenzionalnih kvantnih stanja i omogućavanje ekstremnijih kršenja lokalnog realizma.

"Naš rad je stvorio novu platformu za optičku kvantnu obradu informacija sa više DoF-ova", rekao je Lu. "Sposobnost koherentne kontrole 18 kubita omogućava eksperimentalni pristup prethodno neistraženim režimima, na primjer, realizaciju površinskog koda i Raussendorf-Harrington-Goyal koda za kvantnu korekciju grešaka, te teleportaciju tri DoF-a jednog fotona."


Pogledajte video: Sistem masovnog praćenja u Kini: Početak digitalne autoritarne države? (Novembar 2021).