Proboj ‘teleportacija’ za kvantno računanje je ovdje

Kvantno računanje ima Ogromni potencijal, ali suočava se s problemom skalabilnosti. Da bi takav stroj bio koristan u stvarnom smislu, više kvantnih procesora treba sastaviti na jednom mjestu. To povećava moć procesora, ali i njegovu veličinu, što ga čini manje praktičnim i osjetljivijim. Znanstvenici rade na rješenju koje zvuči kao nešto iz serije znanstvene fantastike: povezivanje udaljenih jezgara jedni s drugima putem “kvantne teleportacije” kako bi stvorili još snažnije strojeve.

Put do takvog prijenosa informacija počinje se pojavljivati. Nedavno je tim znanstvenika sa Sveučilišta u Oxfordu mogao bežično poslati prvi kvantni algoritam između dva odvojena kvantna procesora. Dvije male jezgre iskoristile su svoju jedinstvenu prirodu, objedinile svoje mogućnosti i formirale superiorno računalo za rješavanje problema koje nijedan od njih nije mogao neovisno riješiti.

Tim, koji je predvodio diplomski student Dougal Main, uspio je dobiti daleke sustave za međusobnu interakciju i dijeljenje logičkih vrata koristeći kvantno zapletanje. Zahvaljujući ovom kvantnom mehaničkom fenomenu, par povezanih čestica, čak i na udaljenosti, može dijeliti isto stanje i stoga prenijeti iste podatke. Ako jedan promijeni stanje, drugi to odmah odražava.

Znanstvenici iz Oxforda koristili su kvantno zapletenost kako bi gotovo trenutno poslali osnovne informacije između računala. Kad podaci putuju na velike udaljenosti u skladu s ovim principom, kaže se da se dogodila “kvantna teleportacija”. To se ne smije brkati s konvencionalnom idejom teleportacije, koja uključuje hipotetičku neposrednu razmjenu materije u svemiru. U eksperimentu su čestice svjetlosti ostale na istom mjestu, ali zapleteno je omogućilo računalima da “vide” informacije i rade paralelno.

Prema istraživačkom radu tima objavljenog u Prirodakvantna teleportacija algoritma bila je moguća s fotonima i modulima razdvojenim za dva metra. Vjernost informacija imala je stopu od 86 posto. Rezultat ove distribuirane kvantne računalne arhitekture dovoljno je dobar da bude održiv put do tehnologije velikih razmjera i Kvantni internet.

Demonstracije kvantne teleportacije u računalnim kontekstima ranije su se pojavile, ali su bile ograničene na prijenos stanja između sustava. Ispitivanje Sveučilišta Oxford je karakteristično jer je koristilo teleportaciju za stvaranje interakcija između udaljenih jezgara. “Ovaj proboj omogućuje nam učinkovito” povezivanje “različitih kvantnih procesora u jedno, potpuno spojeno kvantno računalo”, prepričao je Main.

Ako se distribuirana tehnologija kvantnog računanja i dalje razvija, era divovskih kvantnih strojeva može biti iza nas. Problem skalabilnosti potencijalno bi se mogao riješiti s više strojeva koji zajedno rade kroz kvantnu teleportaciju. Za sada, osnovni procesor može podnijeti 50 qubits, jedinicu kvantnih informacija. Neki znanstvenici procjenjuju da će za rješavanje složenih problema biti stroj s kapacitetom za obradu tisuća ili milijuni Qubita.

Čak i bez zapetljavanja, kvantni strojevi su već dovoljno moćni da riješe naizgled nemoguće probleme. Willow, Googleov kvantni čip, nedavno riješen Referentni zadatak nazvan uzorkovanje slučajnih krugova u pet minuta; Trebalo bi do 10 četveroliona da bi konvencionalno superračunalo postigao isti rezultat.

Ova se priča izvorno pojavila na Wired en Españoli prevedeno je sa španjolskog.