В пресс-релизе Института квантовой оптики им. Макса Планка в Гархинге сообщается о достижении группы физиков, которым удалось эффективно запутать дюжину фотонов . По словам Филипа Томаса, это самое большое количество фотонов, когда-либо полученных в лаборатории.
Исследователи использовали новую методику, которая в ближайшем будущем облегчит разработку более мощных и надежных квантовых компьютеров. Она также будет способствовать безопасной передаче данных. Ранее ученые проводили аналогичные эксперименты с этим газом, но его нельзя было использовать в вычислительных целях.
Учёным удалось запутать 14 фотонов одновременно.
Исследователи поставили перед собой задачу создать связь, подобную той, которую они создали с атомами газа. Для этого они поместили атом рубидия в оптический резонатор и бомбардировали его частицами света, заставляя их отражаться от электромагнитных волн. Когда лазер многократно попадал на атом, фотон становился с ним запутанным.
#Технологический рекорд по квантовой запутанности установлен с помощью самой большой на сегодняшний день группы фотонов https://t.co/bZtSWECGNh pic.twitter.com/wNC1PadXkt
— Берлин Гонсалес (@berlingonzalezs) 30 августа 2022 г.
Ключом к тому, чтобы все они переплелись, стало повторение процедуры. Цепочка в конечном итоге сформировалась благодаря существующему вращению. Эксперты пришли к выводу, что это наиболее эффективный процесс, которого им удалось достичь , с показателем обнаружения в 43%.
В другом абзаце пресс-релиза объясняется принцип работы этого метода. Каждый раз, когда срабатывает лазер, генерируется отдельный фотон света, которому можно присвоить конкретную и различную функцию. Это может помочь повысить эффективность вычислений в квантовых вычислениях.
Квантовая запутанность связана с квантовой механикой. Теория объясняет связь между несколькими соединенными объектами, независимо от того, находятся ли они в разных измерениях. Это означает, что если одна частица находится на Земле, а другая — на другом конце Вселенной, они будут двигаться в одном направлении. Именно так происходит телепортация, благодаря гравитационному притяжению между ними.
Этот термин был придуман австрийским физиком Эрвином Шрёдингером в 1935 году. Примерно в то же время Альберт Эйнштейн охарактеризовал его как неполную и ошибочную теорию, нуждающуюся в пересмотре, поскольку она противоречит общепринятой концепции Вселенной. Однако позже было доказано, что эти явления действительно существуют в природе.
Ключевой шаг вперед для квантовых вычислений и связи.
Квантовые компьютеры способны одновременно выполнять множество математических операций , что является сложной и даже невыполнимой задачей для обычного компьютера. Однако для эффективной работы все запутанные частицы должны действовать согласованно.
Благодаря обнаруженному этими исследователями механизму, фрагменты света могут улучшить работу кубитов, поскольку ими легко манипулировать.
Они утверждают, что цепочка фотонов произошла от одного атома, поскольку каждый импульс производит частицы со специфическими свойствами; их невозможно сгруппировать вместе. Но это также представляет собой шаг вперед в области связи, поскольку затруднит перехват данных, передаваемых по волоконной оптике. Информация будет переплетена, что также минимизирует потери данных.
Квантовый мир постоянно расширяется. По оценкам, существует около 200 патентов на разработку мощных компьютеров, способных обрабатывать масштабные алгоритмы, осуществлять связь, создавать сети, приложения, проектировать микросхемы, проводить измерения, шифрование, обеспечивать безопасность и управление. Все это говорит о том, что доступ к технологиям станет проще, в любое время и в любом месте.
На прошлой неделе китайская транснациональная корпорация Baidu запустила свой первый квантовый компьютер . Он получил название Qian Shi и способен интегрировать программное и аппаратное обеспечение на различных платформах. Среди его наиболее впечатляющих особенностей — возможности искусственного интеллекта, которые позволят добиться прогресса в таких областях, как вычислительная биология и финансовые технологии.
В настоящее время продолжаются исследования в одной из областей, вызвавших наибольший интерес и в которую были инвестированы миллиарды евро. Но нам еще предстоит узнать, каковы будут реальные преимущества и вклад в развитие человечества.
