在量子計算機之間實現瞬移,這在世界上尚屬首次
在隱形傳態的開創性使用中,量子處理器的關鍵單元已成功分布在多臺計算機上,證明了在不影響其性能的情況下分發量子模塊的潛力。
雖然轉移僅在牛津大學實驗室的兩米(約 6 英尺)空間內進行,但這一飛躍足以強調通過傳送量子態來擴展量子技術的可行性跨互聯系統的“互聯網”.
隱形傳態是物理學的一個怪癖這只有通過量子鏡頭才有意義,其中物體存在于可能特征的模糊中,直到測量過程迫使它們采用每種狀態。
通過將不同對象的未定狀態混合在一種稱為糾纏的行為,然后仔細選擇正確的測量類型進行一次測量,則可以使用這些答案來強制一段距離外的糾纏對象采用(并破壞)原始對象的量子身份。
它可能不是那種可以在眨眼間將乘客傳送到太空真空中的傳送,但它非常適合共享量子處理器中邏輯作所需的模糊信息。
"以前的演示的量子隱形傳態專注于在物理分離的系統之間轉移量子態。說該研究的主要作者 Dougal Main,牛津大學的物理學家。
“在我們的研究中,我們使用量子隱形傳態在這些遙遠的系統之間產生相互作用。”
經典計算機使用二進制“開或關”開關對信息位執行字符串計算,量子計算機使用數學上復雜的可能性分布(稱為量子比特),通常以不帶電粒子(如帶電原子)的簡單特征表示。
使此過程切實可行,成百上千個這樣的粒子需要以受限的方式將它們尚未確定的狀態彼此糾纏在一起,而不會有侵入性物體編織它們自己的可能性并弄亂計算。
將當前技術擴展到這個水平因需要糾錯過程或屏蔽將精細的量子態保留足夠長的時間以便對其進行測量。
將網絡中的許多較小處理器連接起來以創建一種量子超級計算機是另一種解決方案。雖然量子信息可以以光波的形式傳輸,但其狀態在此過程中可能會不可逆轉地破壞,因此它是一個不切實際的選擇。
隱形傳態需要以老式的方式接收測量值 - 通過可靠的二進制數據。發送后,接收端的作可以調整自己的糾纏粒子,直到它實際上看起來像原始粒子。
在牛津大學實驗中,隱形傳態的最重要的量子模糊與原始量子模糊的匹配度為 86%,足以作為一種稱為Grover 算法,它在兩個量子處理器上以 71% 的效率取得了成功。
“通過使用光子鏈路互連模塊,我們的系統獲得了寶貴的靈活性,允許在不中斷整個架構的情況下升級或更換模塊,”他說主要.
擁有重構量子網絡的選項可以使此類技術的應用多樣化,將計算機網絡重新利用為可以在最基本層面上測量和測試物理學的工具。
這項研究發表在自然界.