Научници од „Оксфорд“ изградиле скалабилен квантен суперкомпјутер и постигнале телепортација

Како голем напредок кон остварување на квантното пресметување, истражувачите за физика од Универзитетот „Оксфорд“ ја демонстрираа првата квантна телепортација на логички кола (порти). Истражувачкиот тим успешно поврзал два одделни квантни компјутери преку фотонска мрежа за да формираат целосно поврзан квантен компјутер.

Квантните компјутери ја користат квантната механика за складирање и обработка на информации. За разлика од бинарните компјутери, каде што основната единица на информации или битови може да заземе опција „вклучено“ или „исклучено“, квантните битови (кјубити) користат својство на суперпозиција, каде што информациите можат да постојат во повеќе состојби за да вршат пресметки со брзина многу поголема од денешните суперкомпјутери.

Супериорната пресметковна способност на квантните компјутери може да помогне во медицинските истражувања, да ги поттикне моделите за климатски промени и да ги реши проблемите со оптимизација во многу индустрии. Ова е причината што истражувачките институти и приватните компании работат на тоа да ја донесат оваа напредна компјутерска технологија во реалниот свет.

Но, постои техничка пречка.

Проблемот со приспособливоста

За квантен компјутер да ги реши предизвиците со кои се соочува човештвото денес, треба да обработи многу информации складирани во многу кубити. Бидејќи квантните компјутери работат на екстремно ниски температури, изградбата на голем квантен процесор кој може да се справи со милиони кубити одеднаш би значело изградба на машина со огромна големина и еднакво голема криогенска инфраструктура за ладење.

Истражувачите се обиделе да го решат овој проблем со скалабилна архитектура, каде што модулите можат да се поврзат еден со друг, за да изградат голема машина. Секој модул се состоел од мал број јонски кубити, кои потоа биле поврзани заедно преку кабел со оптички влакна. Овде податоците се пренесуваат како фотони наместо како електрични сигнали, што овозможува кубитите да се заплеткаат низ модулите.

Квантна телепортација на логички кола (порти)
- Во нашата студија користиме квантна телепортација за да создадеме интеракции помеѓу овие далечни системи. Со внимателно приспособување на овие интеракции, можеме да извршиме логички квантни порти - основни операции на квантното пресметување, помеѓу кубити сместени во посебни квантни компјутери. Овој пробив ни овозможува ефективно да ги споиме различните квантни процесори во единствен, целосно поврзан квантен компјутер - објаснил Дагал Мејн од „Оксфорд“, кој бил вклучен во истражувањето.

Концептот на таков квантен компјутер произлегува од конвенционален суперкомпјутерски систем каде што се поврзани неколку помали компјутери за да се постигне поголема пресметковна моќ. За квантен компјутер, овој пристап го надминува проблемот со приспособливост додека ја обезбедува потребната средина за операции во квантна скала, кои се склони кон пречки и грешки.

За да ја покажат ефективноста на нивниот пристап, истражувачите успешно го спровеле „Гровер“ пребарувањето (алгоритам за квантно пребарување), преку кој се извршило обид за наоѓање одредена ставка во голема неструктурирана база на податоци.

Извор: interestingengineering.com

Фото: Freepik