جنرال لواء

فيزيائيون صينيون سجلوا رقم قياسي جديد للتشابك الكمي عند 18 كيوبت


وقد أظهر فريق من العلماء الصينيين أول تشابك 18 كيوبت في العالم. الكيوبت أو البت الكمي هو الوحدة الأساسية للمعلومات الكمية.

إنه النظير الكمي للبت الثنائي الكلاسيكي. تشابك Qubit هو سمة من سمات الكيوبتات التي تميز أجهزة الكمبيوتر الكمومية عن أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية.

يمكن للكيوبتات المتشابكة أن تعرض ارتباطًا عالي المستوى بغض النظر عن مواقعها ، مما يسمح لأجهزة الكمبيوتر الكمومية بإكمال المهام التي لا تستطيع أجهزة الكمبيوتر التقليدية القيام بها. تعد زيادة عدد الجسيمات المتشابكة معلمًا مهمًا لمعالجة المعلومات الكمومية.

المظاهرة تفتح الأبواب لمزيد من البحث

تم نشر الاختراق في عدد حديث من رسائل المراجعة البدنية من قبل الفيزيائيين Xi-Lin Wang والمؤلفين المشاركين في جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين. "تشير ورقتنا إلى تشابك 18 كيوبت الذي يوسع مساحة هيلبرت الفعالة إلى 262،144 بعدًا (الأكبر حتى الآن) مع تحكم كامل بثلاث درجات من الحرية لستة فوتونات فردية ، بما في ذلك مساراتها ، والاستقطاب ، والزخم الزاوي المداري ، كما قال المؤلف المشارك تشاو يانغ لو.

"يمثل هذا أكبر تشابك حتى الآن. إن تشابك عدد كبير بشكل متزايد من الكيوبتات ليس فقط ذا أهمية أساسية (أي دفع الحد المادي ، إن وجد ، من أجل استكشاف الحد بين الكم والكلاسيكي ، على سبيل المثال). ولكن أيضًا ، وربما الأهم من ذلك ، أن تشابك عدد كبير من البتات هو المهمة المركزية في الحساب الكمي. "

الطرق التجريبية تؤتي ثمارها

هناك طريقتان بشكل عام لزيادة عدد الكيوبتات الفعالة في حالة التشابك. الأول هو استخدام المزيد من الجسيمات ، والثاني هو استغلال درجات الحرية الإضافية للجسيمات (DoFs).

يمثل تجاوز اثنين من DoFs تحديات تكنولوجية ضخمة ، ولكن في هذه الحالة ، كان الفيزيائيون قادرين على توليد تشابك مفرط قابل للتطوير ، مما أدى إلى إنتاج حالة تشابك 18 كيوبت مصنوعة من ستة فوتونات مع ثلاثة DoFs.

وأوضح لو أن "التحكم في عدة DoFs أمر صعب ، حيث من الضروري لمس أحدها دون إزعاج أي شخص آخر". "لحل هذه المشكلة ، نطور طرقًا لعمليات المنطق الكمي العكسي بين DoFs المختلفة للفوتون بدقة وكفاءة قريبة من الوحدة.

يوفر الاكتشاف القدرة على النقل الآني الكمي

"نعتقد أن عملنا يخلق منصة جديدة ومتعددة الاستخدامات لمعالجة المعلومات الكمومية متعددة الفوتونات باستخدام DoFs المتعددة."

يعتقد الفريق أن إنجازهم سيفتح الأبواب أمام مجالات بحث لم يسبق لها مثيل من قبل ، بما في ذلك تحقيق رموز جديدة للحوسبة الكمية ، واستكشاف النقل الآني الكمي للحالات الكمية عالية الأبعاد ، وتمكين المزيد من الانتهاكات الشديدة للواقعية المحلية.

قال لو: "لقد خلق عملنا منصة جديدة لمعالجة المعلومات الكمومية الضوئية باستخدام العديد من DoFs". "تتيح القدرة على التحكم المترابط في 18 كيوبت الوصول التجريبي إلى أنظمة غير مستكشفة سابقًا ، على سبيل المثال ، تحقيق رمز السطح ورمز Raussendorf-Harrington-Goyal لتصحيح الخطأ الكمي ، والانتقال الآني لثلاثة DoFs لفوتون واحد."


شاهد الفيديو: 10 أرقام قياسية فى موسوعة جينيس هى الأكثر غرابة فى 2018 (كانون الثاني 2022).