Oksfordo universiteto mokslininkams sukūrus keičiamo dydžio kvantinį superkompiuterį, galintį atlikti kvantinę teleportaciją, pasiektas svarbus etapas kvantinės kompiuterijos srityje. Šis mokslo proveržis susijęs su vadinamąja kvantinių skaičiavimų mastelio problema, o tyrėjai teigia, kad tai leis įgyvendinti naujos kartos technologiją, kuri sužlugdys pramonę.
Kvantinės fizikos pažanga
Kvantiniai skaičiavimai egzistuoja jau kelis dešimtmečius, tačiau tik pastaraisiais metais padaryta didelė pažanga juos įgyvendinant praktiniu mastu.
Pasinaudojant kvantinės fizikos savybėmis, šiose naujos kartos mašinose tradiciniai bitai – vienetai ir nuliai – naudojami skaitmeninei informacijai saugoti ir perduoti, pakeičiami kvantiniais bitais (kubitais), kurie dėl reiškinio, vadinamo superpozicija, vienu metu gali veikti ir kaip vienetai, ir kaip nuliai.
Dėl to kvantiniai kompiuteriai gali būti keliomis eilėmis galingesni už šiandieninius moderniausius superkompiuterius, kuriuose naudojamos įprastinės skaičiavimo technologijos.
Pirmas toks pavyzdys
Tai ne pirmas kartas, kai mokslininkams pavyksta atlikti kvantinę teleportaciją. Jau anksčiau mokslininkai duomenis iš vienos vietos į kitą perkeldavo nejudindamos kubitų.
Tačiau tai pirmasis loginių vartų – minimalių algoritmo sudedamųjų dalių – kvantinio teleportavimo per tinklo jungtį pavyzdys.
Tyrėjai teigia, kad kvantinės teleportacijos metodas galėtų tapti būsimo „kvantinio interneto“, kuris būtų itin saugus ryšių, skaičiavimų ir jutimo tinklas, pagrindu.
„Ankstesniuose kvantinės teleportacijos pavyzdžiuose daugiausia dėmesio buvo skiriama kvantinių būsenų perkėlimui tarp fiziškai atskirtų sistemų. Savo tyrime mes naudojame kvantinę teleportaciją, kad sukurtume sąveiką tarp šių nutolusių sistemų. Kruopščiai pritaikydami šias sąveikas, galime atlikti loginius kvantinius vartus – pagrindines kvantinių skaičiavimų operacijas – tarp kubitų, esančių atskiruose kvantiniuose kompiuteriuose. Šis proveržis leidžia mums veiksmingai „sujungti“ skirtingus kvantinius procesorius į vieną visiškai sujungtą kvantinį kompiuterį“, – sakė tyrimui vadovavęs Oksfordo universiteto Fizikos katedros darbuotojas Dougalas Mainas.
Kvantinės sistemos perspektyvos
Tyrėjai taip pat įrodė, kad kvantinę sistemą galima sukurti ir padidinti naudojant jau turimas technologijas.
„Mūsų eksperimentas rodo, kad tinklu paskirstytas kvantinės informacijos apdorojimas yra įmanomas naudojant dabartines technologijas“, – sakė profesorius Davidas Lucasas, vyriausiasis tyrėjų grupės tyrėjas ir JK Kvantinių skaičiavimų ir modeliavimo centro vyriausiasis mokslininkas.
Jo teigimu, kvantinių kompiuterių didinimas tebėra didžiulis techninis iššūkis, kuriam spręsti artimiausiais metais greičiausiai prireiks naujų fizikos įžvalgų ir intensyvių inžinerinių pastangų
