Сегодня 21 апреля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Квантовую телепортацию впервые применили для распределённых квантовых вычислений

Как и классические компьютеры, квантовые вычислители рано или поздно потребуют кластерных конфигураций или распределённых вычислений. Практика показывает, что таким образом проще увеличить вычислительные ресурсы, чем локально масштабировать одну систему. Реализовать передачу квантовых данных можно по классическому каналу, но это обычно приводит к увеличению ошибок. Намного надёжнее было бы телепортировать состояния, благо квантовая физика это допускает.

 Типичный квантовый процессор на ловушках ионов. Источник изображения: NIST

Типичный квантовый процессор на ловушках ионов. Источник изображения: NIST

Сразу уточним, что квантовая телепортация не передаёт энергию и информацию. С её помощью передаётся квантовое состояние, например направление спина электрона или атома (иона). Поскольку до измерения спина (или других квантовых состояний объекта) на передающем конце ничего нельзя знать заранее, для принимающей стороны передача не будет нести смыслового наполнения. Однако если телепортацию включить в вычислительный процесс, то некоторое (бессмысленное при всех прочих условиях) промежуточное состояние, полученное на одной платформе, может быть телепортировано для продолжения вычислений на удалённой платформе.

Ранее квантовая телепортация при выполнении вычислений была реализована в рамках одного «чипа». Учёные из Оксфордского университета (Oxford University) наскоро собрали две разнесённые квантовые платформы на кубитах из ионов, чтобы проверить возможность распределённых вычислений с использованием эффекта квантовой телепортации. «Компьютеры» находились друг от друга на расстоянии двух метров, но могли располагаться в разных комнатах или даже дальше. В конце концов, это лишь вопрос стоимости лабораторного оборудования.

В качестве кубитов были использованы спаренные ионы кальция и стронция — каждая пара в своей ловушке, играющей роль компьютера. В таком кластере ионы кальция служили локальной памятью, а ион стронция работал как передатчик и, на другом конце, как приёмник квантового состояния. Оба иона стронция запутывались фотонами через оптический кабель, после чего вся система начинала работать как единое целое.

До установления запутанного состояния система оставалась в исходном состоянии. Но как только происходило запутывание, ион стронция испускал фотон, что сигнализировало о готовности системы к вычислениям. Представленная установка позволяла реализовать простейшую логическую операцию CZGate (контролируемый Z). Это один из базовых квантовых вентилей (гейтов), поэтому алгоритм для кластерных вычислений в принципе может быть любым.

Эксперименты показали, что точность вычислений при телепортации промежуточного результата от кубита к кубиту составила 70 %, но лишь из-за использования недорогого оборудования для ловушек ионов. С точки зрения одной лишь телепортации точность достигла 97 %. Это ощутимо ниже точности многих современных квантовых платформ, но уже некий результат, с которым можно продолжать работу.

При правильной комбинации операций телепортации возможно воссоздать полный набор логических квантовых элементов. Другими словами, можно создать универсальный квантовый компьютер, способный выполнять любой квантовый алгоритм, просто используя телепортацию. Тем самым термин «врата телепортации» может уверенно перекочевать из научной фантастики в нашу жизнь, пусть и не так, как мечталось.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Пионер не всегда готов: ФНС заблокировала разработчикам Pioner банковские счета в России за неуплату налогов 43 мин.
Microsoft заверила, что Windows 11 прекрасно обходится без стороннего антивируса 2 ч.
Telegram оштрафовали в России на 7 млн рублей за неудаление запрещёнки 2 ч.
Starfield впервые за три года возглавила недельный чарт продаж в США — всё благодаря релизу на PS5 2 ч.
Тим Кук продолжит представлять Apple в отношениях с властями по всему миру 3 ч.
«Чисто сюжетное приключение»: инсайдер раскрыл новые подробности Assassin’s Creed Black Flag Resynced 3 ч.
Представлена функция OpenAI Chronicle — аналог скандальной Windows Recall, но для программистов 4 ч.
Британия проверит Telegram, Teen Chat и Chat Avenue на соблюдение закона по защите детей в Cети 4 ч.
Национального мессенджера Max больше нет — теперь он «Макс» 4 ч.
Кодзима сравнил достижения игроков Death Stranding 2: On the Beach с результатами лунной миссии Artemis II 5 ч.
Kioxia представила быстрый твердотельный накопитель EG7 на основе 218-слойной 3D QLC NAND 7 мин.
Google и CoreWeave взялись за «мусорные» облигации на миллиарды долларов 11 мин.
Китайская X Square Robot создала роботов для мелких домашних дел — они умеют собирать мусор и составлять букеты 11 мин.
Вышли обзоры Ryzen 9 9950X3D2: на 4 % быстрее предшественника, но в играх разницы нет 47 мин.
CATL представила LFP-аккумулятор 3-го поколения: почти полная зарядка за шесть минут 2 ч.
В Китае с размахом вернули к жизни технологии стабилизации энергосетей вековой давности 2 ч.
Глава Microsoft пообещал досрочно ввести в эксплуатацию самый мощный в мире ИИ ЦОД проекта Fairwater 2 ч.
Sony и Honda почти закрыли совместное предприятие после остановки электромобильного проекта Afeela 3 ч.
Представлен компактный планшет Oppo Pad Mini с флагманским процессором 3 ч.
Xiaomi представила свой первый смартфон с вентилятором — геймерский Redmi K90 Max с батареей на 8550 мА·ч 3 ч.