Дослідники з Єльського університету продемонстрували один з ключових кроків у розробці архітектури модулярних квантових комп’ютерів: зумисну «телепортацію» квантового гейта між двома кубітами, передає changeua.com.

Інформація про це дослідження опубліковані в науковому журнали Nature. Команда під керівництвом головного дослідника Роберта Шоелкопфа і колишнього аспіранта Кевіна Чоу досліджує модулярный підхід до квантовому обчисленню. Модулярность, властива всьому — від організації біологічної клітини до двигунів новітніх ракет SpaceX, — виявилася ефективною стратегією в побудові великих комплексних систем. Квантова модулярная архітектура складається з набору модулів, що функціонують в якості маленьких квантових процесорів, підключених до більш великої мережі.

Модулі цієї архітектури природним чином ізольовані один від одного, що запобігає небажані взаємодії через більш великі системи. Однак ця ізоляція також ускладнює проведення операцій між модулями. Телепортированные гейти — спосіб виконання межмодульних операцій.

«Наша робота стала першим випадком демонстрації цього протоколу, де класична зв’язок відбувається в реальному часі, що дозволяє провести «детерминистическую» операцію, кожен раз виконує необхідний процес», — говорить Чоу.

Повністю функціонують квантові комп’ютери потенційно можуть досягти обчислювальних швидкостей, які будуть на порядки вище, ніж у сучасних суперкомп’ютерів. Йельские вчені знаходяться на передовій досліджень розробки перших повнофункціональних квантових комп’ютерів і вже встигли виконати новаторську роботу у квантових обчисленнях з надпровідними ланцюгами.

Квантові обчислення проводяться за допомогою чутливих бітів даних, відомих як кубіти, які схильні до помилок. В експериментальних квантових системах «логічні» кубіти контролюються «допоміжними» кубітами для реєстрації і моментального виправлення помилок.

«Наш експеримент — перша демонстрація двухкубитной операції між логічними кубітами, — розповідає Шоелкопф. — Це рубіж на шляху до обробки квантової інформації за допомогою кубітів, що коректують помилки».