Сегодня 22 марта 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 🔥
OpenAI планирует удвоить штат ради укрепления корпоративных продаж ChatGPT 2 ч.
Пользователи бесплатного режима ChatGPT в США в ближайшие недели столкнутся с необходимостью просматривать рекламу 3 ч.
Новая статья: John Carpenter's Toxic Commando — весёлый экшен для совместного отдыха. Рецензия 10 ч.
Apple хотела поглотить разработчика приложения камеры Halide, но рассорила учредителей стартапа 14 ч.
Реклама в ChatGPT забуксовала: крупные агентства вложили сотни тысяч, но аудитории не хватает 17 ч.
«Google Переводчик» научит пользователей правильному произношению с помощью ИИ 19 ч.
На PlayStation появится ИИ-генератор кадров, как у Radeon — но не в ближайшее время 21 ч.
Чиновников обяжут пользоваться мессенджером Max 22 ч.
Пентагон принял боевую ИИ-систему Palantir Maven в качестве основной для армии США 22 ч.
Microsoft представила MAI-Image-2 — ИИ-генератор изображений, который оказался неожиданно хорош в фотореализме и инфографике 22 ч.
Tesla и SpaceX построят гигантскую фабрику по выпуску ИИ-чипов в Техасе 42 мин.
Micron сейчас способна покрывать спрос на память от силы на две трети от требуемого уровня 2 ч.
Китайские мозговые импланты на три года отстают от американских Neuralink 2 ч.
Supermicro выгнала сооснователя компании, попавшегося на контрабанде в Китай подсанкционного ИИ-оборудования 12 ч.
Скандал с контрабандой обрушил акции Supermicro на 33 % — компания запустила реорганизацию 16 ч.
AMD «забыла» представить Ryzen 9 9950X3D2 с двойным 3D V-Cache на этой неделе, показал пресс-релиз ASRock 17 ч.
«Ты получаешь лучшее из обоих миров»: Apple объяснила, почему в процессорах M5 стало три типа ядер 17 ч.
Запрыгнуть в последний вагон: Европа арендует Crew Dragon, чтобы слетать на МКС до её закрытия 19 ч.
ИТ-холдинг Т1: только 9 % организаций в России обеспечены вычислительной инфраструктурой для ИИ 19 ч.
Alibaba сообщила об отгрузке 470 тысяч чипов, признав, что они пока уступают решениям NVIDIA и AMD 21 ч.