Сегодня 30 сентября 2025
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 🔥
Браузер Brave обновил фирменный ИИ-поиск: теперь он даёт развёрнутые ответы 5 ч.
Календарь релизов — 29 сентября – 5 октября: Ghost of Yotei, Train Sim World 6 и ремейк FF Tactics 6 ч.
Слухи: Embracer взялась за амбициозный боевик по «Властелину колец», который бросит вызов Hogwarts Legacy 7 ч.
В ChatGPT появился полный родительский контроль после трагической гибели подростка из США 7 ч.
Capcom оставит Monster Hunter Wilds, Rise и World на Windows 10 без поддержки, причём очень скоро 8 ч.
Electronic Arts уйдёт с биржи благодаря сделке на $55 миллиардов — компанию выкупят три инвестора, включая Суверенный фонд Саудовской Аравии 9 ч.
Обороты компьютерных клубов в России за пять лет выросли в десятки раз 10 ч.
Devolver анонсировала Minos — игру о строительстве непроходимых лабиринтов по мотивам древнегреческого мифа о Тесее и Минотавре 12 ч.
Silent Hill f обогнала ремейк Silent Hill 2 по скорости продаж на запуске 12 ч.
Разработчики сосредоточились на ИИ-моделях мира для создания сверхразума 13 ч.
Новая статья: Обзор блока питания Zalman TeraMax II SE 1000W (ZM1000-TMX2SE) 2 ч.
SanDisk выпустила WD_Black SN7100X — сертифицированный SSD для приставок ROG Xbox Ally и Ally X, а также карты памяти microSD 4 ч.
Куо предрёк Xiaomi 17 провал — поставки урезаны, а спасти положение могут только скидки 7 ч.
Euclyd разрабатывает ИИ-ускоритель Craftwerk с фирменной памятью UBM: 1 Тбайт и 8 Пбайт/с 8 ч.
Британский оператор BT в панике потребовал убрать все литиевые аккумуляторы из телефонных станций из-за риска возгорания 9 ч.
Геймерский 27-дюймовый QD-OLED-монитор Gigabyte Aorus FO27Q5P с 2K и 500 Гц дебютировал в России 9 ч.
Nothing представила CMF Headphone Pro — модульные полноразмерные наушники с автономностью на 100 часов за $99 10 ч.
Qualcomm представила результаты тестов Snapdragon X2 Elite Extreme, в которых он оказался лучше всех 10 ч.
Digital Realty получит от Current Hydro 500 ГВт∙ч энергии с американских ГЭС 10 ч.
В России подорожали ноутбуки премиум-класса — впереди новый виток роста цен 10 ч.