Prvi puta spregnuti kvantni kubiti povezani kabelom
Kvantna sprega kubita, osnovnih jedinica kvantnog računala, koji nisu na istoj lokaciji, prvi je puta ostvarena na sveučilištu u Chicagu i još je jedan korak ka većim kvantnim sustavima računala
Prvi puta u relativno kratkoj povijesti kvantnih računala znanstvenici su uspjeli kvantnom vezom, poznatom kao kvantna spregnutost, povezati kubite koji se ne nalaze na istoj lokaciji. Uspjelo je to znanstvenicima sa sveučilišta u Chicagu i tamošnje Pritzkerove škole molekularnog inženjerstva. Njima je pošlo za rukom kvantnom spregom povezati dva kubita kroz komunikacijski kanal, odnosno supravodljivi kabel dug jedan metar.
Prvi je to puta da su dva kvantna čvora, sastavljeni svaki od tri kubita, povezani na način da se kvantno stanje kubita u jednom čvoru odražava na stanje kubita u drugom čvoru. Ovo postignuće dodatni je korak naprijed za napredak kvantnog računalstva i pomoći će postaviti temelje za buduće veće sustave kvantnih računala i kvantne računalne mreže. "Način za prijenos kvantnih stanja kubita na daljinu, putem kvantne sprege, bit će ključ za skaliranje kvantnog računalstva", smatra profesor Andrew Cleland koji je vodio ovo istraživanje.
Korak prema kvantnoj komunikaciji
Prijenos kvantnog stanja u ovom je slučaju supravodljivim kabelom ostvaren slanjem mikrovalnih fotona iz jednog kvantnog čvora ka drugome, a proces je odražen tek uz minimalni gubitak informacija. Nestabilna priroda kubita čini takav proces vrlo izazovnim za znanstvenike. U ovom je slučaju trajao nekoliko desetina nanosekundi.
U sklopu eksperimenta znanstvenici su uspjeli kvantno spregnuti svih šest kubita smještenih u spomenuta dva čvora. Počevši s jednim kubitom i njegovim stanjem, slanjem podataka o tome u jednom i drugom smjeru na kraju su dobili šest kubita na dvije lokacije – svi s istim kvantno spregnutim stanjem.
Kvantno sprezanje fizikalni je fenomen koji omogućava da više čestica dijeli isto kvantno stanje, bez obzira na njihov položaj, a ostvareno je kada se kvantno stanje pojedinačnih čestica ne može utvrditi neovisno o drugim česticama, već se mora u obzir uzimati kvantno stanje spregnutog sustava kao cjeline. Promatrajući jednu česticu moguće je utvrditi stanje druge, s njome spregnute čestice, trenutačno, bez obzira na njihovu udaljenost.
U teoriji, a sada i praksi, ovaj fenomen može se iskoristiti za širenje mreže kvantnih računala. Krajnji cilj ovih istraživanja jest stvoriti kvantnu komunikacijsku mrežu kojom bi se podaci slali na ovaj način, no do toga je još dalek put. Sljedeći korak na čikaškom sveučilištu je, kažu, stvoriti mrežu s tri kvantno spregnuta čvora.
