Исследователи из Массачусетского технологического института сделали значительный шаг к раскрытию тайн квантовой запутанности, краеугольного камня квантовых вычислений. Их новая методика позволяет генерировать определенные запутанные состояния в массиве кубитов — строительных блоков квантовых компьютеров.
Запутанность, причудливое квантовое явление, связывает две частицы таким образом, что это не поддается классической физике. Изменения в одной из них мгновенно влияют на другую, независимо от расстояния. Понимание запутанности имеет решающее значение для использования истинной силы квантовых компьютеров. Ранее создание и изучение конкретных запутанных состояний в мультикубитных системах было чрезвычайно сложной задачей. Однако новая методика предлагает решение.
Исследователи построили квантовый процессор с использованием сверхпроводящих цепей, по сути, искусственных атомов, которые выступают в роли кубитов. Применяя точный микроволновый контроль, они смогли сгенерировать два ключевых типа запутанности: закон объема и закон области.
Объемная запутанность, которая, как считается, имеет решающее значение для достижения «квантового преимущества» (превосходства над классическими компьютерами), особенно сложна для изучения традиционными методами. Однако данная методика позволяет ученым эффективно создавать и анализировать ее.
Помимо непосредственного применения, это исследование имеет и более широкое значение. Оно открывает путь к изучению сложных квантовых систем, которые в настоящее время недоступны даже для самых мощных суперкомпьютеров.