Учени от Оксфордския университет постигнаха революционен пробив в квантовата наука – успешно телепортираха квантови състояния между два квантови процесора. Това доказва огромния потенциал на квантовата телепортация за изграждане на мащабируеми квантови компютри, свързани в мрежа.
Какво представлява квантовата телепортация?
Квантовата телепортация е феномен, при който информация за квантовото състояние на една частица се прехвърля мигновено на друга, без физическо предаване. Това се постига чрез квантово заплитане – процес, при който две или повече частици стават неразривно свързани, независимо от разстоянието между тях.
В този експеримент учените телепортират квантови състояния между два квантови модула, разположени на разстояние два метра един от друг. Въпреки че това е малка дистанция, методът има потенциал да бъде разширен за изграждане на мащабни квантови мрежи – бъдещия „интернет“ на квантовите компютри.
Как работи квантовата телепортация?
В класическите компютри информацията се обработва чрез битове, които приемат стойности 0 или 1. В квантовите компютри обаче се използват кюбити – единици информация, които могат да съществуват в суперпозиция на множество състояния едновременно.
За да бъде този процес ефективен, е необходимо голям брой кюбити да останат квантово заплетени достатъчно дълго, без външни смущения. Именно това предизвикателство преодоляват учените от Оксфорд, като демонстрират успешна телепортация с 86% точност – достатъчна за изпълнение на квантови алгоритми.
Какви са приложенията на квантовата телепортация?
Тази технология може да революционизира начина, по който изграждаме и свързваме квантови компютри. Вместо да разчитаме на сложни корекции на грешки или защитни механизми за запазване на квантовите състояния, можем да използваме телепортация за мигновено предаване на информация в квантови мрежи.
„Чрез свързването на модулите с фотонни връзки нашата система става гъвкава, което позволява надграждане или подмяна на компоненти без нарушаване на архитектурата“, обяснява водещият автор Дъгъл Мейн от Оксфордския университет.
Тази иновация може да доведе до създаването на разпределени квантови суперкомпютри, които ще ускорят сложни изчисления, ще подобрят сигурността на комуникациите и ще отключат нови възможности в науката и технологиите.
Заключение
Историческият успех на Оксфордския университет показва, че квантовата телепортация може да бъде ключът към бъдещето на квантовите изчисления. С развитието на тази технология сме една стъпка по-близо до създаването на глобална квантова мрежа – основата на изцяло нова ера в компютърните технологии.
Това изследване е публикувано в списание Nature.
Източник: Science Alert
