Երկու լաբորատորիաներ անկախաբար հասել են քյուբիթների կայուն վիճակում խճճվածության

Ատլանտյան օվկիանոսի երկու կողմերում աշխատող երկու հետազոտական խմբեր անկախաբար ցույց են տվել մի եղանակ, թե ինչպես պահել ֆիզիկապես առանձնացված քյուբիթները մշտապես խճճված վիճակում՝ առանց ճշգրիտ ժամանակային կառավարման իմպուլսների, որոնք սովորաբար հեռահար խճճվածությունը դարձնում են ինժեներական խոչընդոտ։ Զուգահեռ արդյունքները, որոնք հրապարակվել են 2026 թվականի հուլիսին Physical Review X-ում, մատնանշում են մոդուլային քվանտային համակարգիչներ կառուցելու բազմաթիվ կենսունակ ուղիներ, որոնք միացված են մշտապես գործող քվանտային կապերով։quantumzeitgeist+2

Կառավարվող դիսիպացիան փոխարինում է ճշգրիտ իմպուլսներին

Իլինոյսի համալսարանի (Urbana-Champaign) թիմը՝ Վոլֆգանգ Պֆաֆի գլխավորությամբ, և Ավստրիայի գիտության և տեխնոլոգիաների ինստիտուտը (ISTA)՝ Յոհաննես Ֆինկի գլխավորությամբ, երկուսն էլ օգտագործել են գերհաղորդիչ քյուբիթներ և «կառավարվող դիսիպացիա» կոչվող տեխնիկան՝ իրենց համակարգերը կայուն «մութ վիճակներում» կողպելու համար՝ խճճված կոնֆիգուրացիաներ, որոնք պաշտպանված են ֆոտոնների կորստից դեստրուկտիվ քվանտային ինտերֆերենցիայի միջոցով։pfaff.physics.illinois+1

UIUC-ի խումբը երկու քյուբիթ միացրել է ալիքատարին, որը միկրոալիքային շրջանառիչով դարձել է միակողմանի, այնուհետև կարգավորել է կառավարման ազդանշանները այնպես, որ համընկնող ճառագայթման ուղիները չեղարկվեն՝ ճնշելով ֆոտոնների արտանետումը և քյուբիթները պահելով խճճված վիճակում՝ անկախ նրանց միջև եղած ֆիզիկական հեռավորությունից։ ISTA-ի խումբն այլ ուղի է ընտրել. պարամետրային ուժեղացուցիչը գեներացրել է խճճված միկրոալիքային ֆոտոնների զույգեր՝ «սեղմված» քվանտային լոգանք, որոնք ուղարկվել են յուրաքանչյուր քյուբիթին առանձին ալիքատարների միջոցով՝ ստեղծելով նույն տեսակի ինտերֆերենցիայով պաշտպանված մութ վիճակը։quantumzeitgeist+1

«Մեր մեթոդում քվանտային լոգանքը, ինչը նշանակում է քյուբիթների միջավայրը, խճճվածության աղբյուրն է», — ասել է Ֆինկը։ «Խճճված քյուբիթի վիճակը կայունացված է, նույնիսկ քյուբիթների սեփական «կյանքի տևողությունից» դուրս, և մնում է մշտապես հասանելի ռեսուրս հետագա քվանտային մշակման համար»։ista

Երկու տասնամյակի վաղեմության կանխատեսման հաստատում

ISTA-ի փորձը լրացուցիչ տեսական կշիռ ունի։ Ասպիրանտ Ալեխանդրո Անդրես-Խուանեսը և նրա համահեղինակներն առաջին անգամ ցույց են տվել, որ փոխկապակցված ֆոտոնների ընդհանուր աղբյուրը կարող է ինքնավար կերպով խճճել հեռավոր քյուբիթները՝ հաստատելով 20 տարուց ավելի վաղ իդեալական պայմաններում արված կանխատեսումը։ Թիմը հայտնել է լոգանքի հասանելի խճճվածության մոտ 10 տոկոսը քյուբիթներին փոխանցելու մասին և արդյունքը հաստատել է քվանտային տոմոգրաֆիայի չափումներով, որոնք տևել են 20-ից 80 նանովայրկյան։ista

Մոդուլային քվանտային ցանցերի ուղղությամբ

Երկու ցուցադրություններն էլ հասել են այն բանին, ինչը հետազոտողները անվանում են վիճակի համեստ ճշգրտություն, և թե արդյոք կայուն վիճակի խճճվածությունը կարող է մնալ ակտիվ հաշվարկի ընթացքում, դեռևս ուսումնասիրման փուլում է։ Այնուամենայնիվ, արդյունքները ենթադրում են, որ ապագա քվանտային պրոցեսորները կարող են միացվել առանց կրկնվող չափումների կամ հետընտրության ծախսերի՝ սա քայլ է դեպի սխալների նկատմամբ կայուն, բաշխված քվանտային հաշվարկներ։ «Մենք ներկայացնում ենք համեմատաբար պարզ մեթոդ, որը կարող է մասշտաբավորվել բազմաթիվ հեռավոր քյուբիթների համաժամանակացման համար», — ասել է Անդրես-Խուանեսը։quantumzeitgeist+1