18 kvantumbittel állítottak új rekordot

A fizikusok kísérletileg sikeresen bemutattak egy 18 kvantumbites összefonódást, ami az eddig elért legnagyobb eredmény, melynél az egyes kvantumbiteket még egyesével tudják irányítani.

Mivel minden kvantumbitnek két lehetséges értéke lehet, így a 18 bit összesen 218 lehetséges állapotot jelent. Ez a fejlesztés a kvantum informatika összes területén előrelépést jelenthet, mivel a technológia alapjait erősíti.

“Az írásunk egy 18 kvantumbites összefonódásról számol be, ami 262144 dimenzióra (az eddigi legnagyobb) terjeszti ki a hatékony Hilbert-teret, úgy hogy teljes irányítás alatt tart hat különálló foton három szabadságfokát, az útjukat, polarizációjukat és az orbitális szögsebességüket is,” mondta Chao-Yang Lu, a felfedezésről készült tanulmány egyik társszerzője. “Ez az eddigi legnagyobb összefonódás. Az egyre nagyobb számú kvantumbit összefonása nemcsak alapvető érdekünk (például a fizikai ismereteink bővítése miatt), de kiemelkedően fontos a számítástechnikában, mivel a nagy számú kvantumbitek a kvantum számítástechnika központi feladatát végzik.”

Általánosan két módszer van arra, hogy egy összefont állapotba növeljék a kvantumbitek számát. Az egyik a több részecske használata, a másik pedig a már használt részecskék szabadságfokainak kihasználása. A több szabadságfokot kihasználó összefonódást nevezik “hiper-összefonódásnak.” Az eddigi legnagyobb kvantumbitet számláló rendszereknél egy szabadságfokú 14 csapdába ejtett iont és egy másiknál két szabadságfokú öt fotont használtak.

Amíg a harmadik szabadságfok elérése eddig komoly technológiai akadályokba ütközött, addig a legújabb 18 kvantumbites rendszernél már sikeresen elérték ezt és ezért az eredményekhez csak 6 csapdába eset fotonra volt szükségük.

A kutatók a probléma megoldásához egy visszafordítható kvantum logikai műveletet hoztak létre, amivel megfelelően használhatóak a három szabadságfokú részecskék is. A kutatók szerint az újabb szabadságfok használatának a kvantumbitek növelése mellett más előnyei is vannak. Például a három szabadságfokkal megkétszerezték az egyes fotonok információhordozó képességét. Ezen felül a három szabadságfokú 18 kvantumbit, 13 nagyságrenddel jobb hatásfokú mint az egy szabadságfokú 18 foton alkotta 18 kvantumbit.

A kutatók reményei szerint ez az előrelépés a kutatás terén is eddig elérhetetlen területek nyithat meg – például a kvantum számítástechnikában, kvantum teleportációban és más alapvető fizikai vizsgálatokban is.

Forrás: journals.aps.org

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.

Ez a weboldal az Akismet szolgáltatását használja a spam kiszűrésére. Tudjunk meg többet arról, hogyan dolgozzák fel a hozzászólásunk adatait..