ორმა ლაბორატორიამ დამოუკიდებლად მიაღწია კუბიტების სტაბილურ მდგომარეობაში ჩახლართვას

ატლანტის ოკეანის ორივე მხარეს მომუშავე ორმა კვლევითმა ჯგუფმა დამოუკიდებლად აჩვენა გზა, თუ როგორ შევინარჩუნოთ ფიზიკურად დაშორებული კუბიტები მუდმივად ჩახლართულ მდგომარეობაში, ზუსტად დროში გათვლილი საკონტროლო იმპულსების გარეშე, რომლებიც ჩვეულებრივ დისტანციურ ჩახლართვას საინჟინრო შეფერხებად აქცევს. პარალელური შედეგები, რომლებიც 2026 წლის ივლისში Physical Review X-ში გამოქვეყნდა, მიუთითებს მრავალ სიცოცხლისუნარიან გზაზე მოდულური კვანტური კომპიუტერების ასაგებად, რომლებიც დაკავშირებულია მუდმივად მოქმედი კვანტური ბმულებით.quantumzeitgeist+2

მართვადი დისიპაცია ანაცვლებს ზუსტ იმპულსებს

ილინოისის უნივერსიტეტის (Urbana-Champaign) გუნდმა, ვოლფგანგ პფაფის ხელმძღვანელობით, და მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების ინსტიტუტმა ავსტრიაში (ISTA), იოჰანეს ფინკის ხელმძღვანელობით, ორივემ გამოიყენა სუპერგამტარი კუბიტები და ტექნიკა, სახელწოდებით „მართვადი დისიპაცია“, რათა თავიანთი სისტემები დაეფიქსირებინათ სტაბილურ „ბნელ მდგომარეობებში“ — ჩახლართულ კონფიგურაციებში, რომლებიც დაცულია ფოტონების დაკარგვისგან დესტრუქციული კვანტური ინტერფერენციის მეშვეობით.pfaff.physics.illinois+1

UIUC-ის ჯგუფმა ორი კუბიტი დაუკავშირა ტალღოვანს, რომელიც მიკროტალღური ცირკულატორით ცალმხრივი გახდა, შემდეგ კი დაარეგულირა მართვის სიგნალები ისე, რომ გადამფარავი ემისიის გზები გაუქმებულიყო, რაც თრგუნავდა ფოტონების ემისიას და კუბიტებს ჩახლართულ მდგომარეობაში ამწყვდევდა, მიუხედავად მათ შორის არსებული ფიზიკური მანძილისა. ISTA-ს ჯგუფმა სხვა გზა აირჩია: პარამეტრულმა გამაძლიერებელმა წარმოქმნა ჩახლართული მიკროტალღური ფოტონების წყვილი — „შეკუმშული“ კვანტური აბაზანა — რომლებიც თითოეულ კუბიტს ცალკეული ტალღოვანების მეშვეობით მიეწოდებოდა, რაც ქმნიდა ინტერფერენციით დაცულ იმავე ტიპის ბნელ მდგომარეობას.quantumzeitgeist+1

„ჩვენს მეთოდში კვანტური აბაზანა — რაც ნიშნავს კუბიტების გარემოს — არის ჩახლართვის წყარო“, – თქვა ფინკმა. „ჩახლართული კუბიტის მდგომარეობა სტაბილიზებულია, კუბიტების საკუთარი „სიცოცხლის ხანგრძლივობის“ მიღმაც კი, და რჩება მუდმივად ხელმისაწვდომ რესურსად შემდგომი კვანტური დამუშავებისთვის.“ista

ორი ათწლეულის წინანდელი პროგნოზის დადასტურება

ISTA-ს ექსპერიმენტს დამატებითი თეორიული წონა აქვს. დოქტორანტმა ალეხანდრო ანდრეს-ხუანესმა და მისმა თანამშრომლებმა პირველად აჩვენეს, რომ კორელირებული ფოტონების საერთო წყაროს შეუძლია ავტონომიურად ჩაახლართოს დაშორებული კუბიტები, რაც ადასტურებს 20 წელზე მეტი ხნის წინ იდეალიზებულ პირობებში გაკეთებულ პროგნოზს. გუნდმა განაცხადა აბაზანის ხელმისაწვდომი ჩახლართულობის დაახლოებით 10 პროცენტის კუბიტებზე გადატანის შესახებ და შედეგი დაადასტურა კვანტური ტომოგრაფიის გაზომვებით, რომლებიც 20-დან 80 ნანოწამამდე გრძელდებოდა.ista

მოდულური კვანტური ქსელებისკენ

ორივე დემონსტრაციამ მიაღწია იმას, რასაც მკვლევარები მოკრძალებულ მდგომარეობის სიზუსტეს უწოდებენ, და ის, თუ შეიძლება თუ არა სტაბილური მდგომარეობის ჩახლართულობა დარჩეს აქტიური გამოთვლის დროს, ჯერ კიდევ შესწავლის პროცესშია. მიუხედავად ამისა, შედეგები ვარაუდობენ, რომ მომავალი კვანტური პროცესორები შეიძლება დაუკავშირდეს განმეორებითი გაზომვების ან პოსტ-სელექციის ზედნადები ხარჯების გარეშე — ეს არის ნაბიჯი შეცდომების მიმართ მდგრადი, განაწილებული კვანტური გამოთვლებისკენ. „ჩვენ წარმოგიდგენთ შედარებით მარტივ მეთოდს, რომლის მასშტაბირება შესაძლებელია მრავალი დაშორებული კუბიტის სინქრონიზაციისთვის“, – თქვა ანდრეს-ხუანესმა.quantumzeitgeist+1