Dvě laboratoře nezávisle dosáhly ustáleného provázání qubitů

Dvě výzkumné skupiny pracující na opačných stranách Atlantiku nezávisle demonstrovaly způsob, jak udržet fyzicky oddělené qubity neustále provázané bez přesně časovaných řídicích pulzů, které obvykle činí vzdálené provázání inženýrským úzkým hrdlem. Paralelní výsledky, publikované v Physical Review X v červenci 2026, ukazují na několik životaschopných cest pro stavbu modulárních kvantových počítačů propojených trvale aktivními kvantovými linkami.quantumzeitgeist+2

Řízená disipace nahrazuje přesné pulzy

Týmy na University of Illinois Urbana-Champaign pod vedením Wolfganga Pfaffa a na Institute of Science and Technology Austria pod vedením Johannese Finka použily supravodivé qubity a techniku zvanou řízená disipace k uzamčení svých systémů do stabilních „temných stavů“ — provázaných konfigurací chráněných před ztrátou fotonů destruktivní kvantovou interferencí.pfaff.physics.illinois+1

Skupina z UIUC propojila dva qubity s vlnovodem, který byl pomocí mikrovlnného cirkulátoru upraven na jednosměrný, a poté vyladila budicí signály tak, aby se překrývající emisní cesty vyrušily, čímž potlačila emisi fotonů a uvěznila qubity v provázaném stavu bez ohledu na fyzickou vzdálenost mezi nimi. Skupina z ISTA zvolila jinou cestu: parametrický zesilovač generoval páry provázaných mikrovlnných fotonů — „stlačenou“ kvantovou lázeň — které byly posílány ke každému qubitu samostatnými vlnovody, čímž vznikl stejný typ interferencí chráněného temného stavu.quantumzeitgeist+1

„V naší metodě je kvantová lázeň — tedy prostředí qubitů — zdrojem provázání,“ řekl Fink. „Provázaný stav qubitů je stabilizován, a to i za hranicí vlastní „životnosti“ qubitů, a zůstává vždy k dispozici jako zdroj pro další kvantové zpracování.“ista

Potvrzení dvě desetiletí staré předpovědi

Experiment ISTA má dodatečnou teoretickou váhu. Doktorand Alejandro Andrés-Juanes a jeho spolupracovníci poprvé ukázali, že sdílený zdroj korelovaných fotonů může autonomně provázat vzdálené qubity, čímž potvrdili předpověď učiněnou před více než 20 lety za idealizovaných podmínek. Tým uvedl, že přenesl asi 10 procent dostupného provázání lázně na qubity a výsledek ověřil pomocí měření kvantové tomografie v délce pouhých 20 až 80 nanosekund.ista

Směrem k modulárním kvantovým sítím

Obě demonstrace dosáhly toho, co vědci popisují jako skromnou věrnost stavu, a zda může ustálené provázání zůstat aktivní během výpočtů, je stále předmětem zkoumání. Přesto výsledky naznačují, že budoucí kvantové procesory by mohly být propojeny bez režie opakovaných měření nebo post-selekce — což je krok směrem k distribuovaným kvantovým výpočtům odolným vůči chybám. „Představujeme relativně jednoduchou metodu, kterou by bylo možné škálovat pro synchronizaci více vzdálených qubitů,“ řekl Andrés-Juanes.quantumzeitgeist+1