Физики сделали многоканальную систему связи для квантовых компьютеров

Американские исследователи создали уникальное устройство на основе нанокристаллов с оксидами иттрия, иттербия и ванадия. Оно позволяет передавать данные о состоянии нескольких квантовых битов (кубитов) одновременно через один канал связи, что значительно ускоряет развитие распределенных квантовых вычислений.

Как работает новая технология?

Профессор Калифорнийского технологического института Андрей Фараон объяснил, что его команда впервые реализовала метод мультиплексирования квантовой запутанности в сети из отдельных спиновых кубитов. Это нововведение существенно увеличивает скорость обмена информацией между узлами квантовой сети, что является важным шагом в развитии квантовой связи.

Решение главной проблемы квантовых вычислений

Одним из ключевых препятствий для масштабирования квантовых компьютеров является возникновение случайных помех при увеличении числа взаимодействующих кубитов. Эти помехи разрушают квантовые состояния, сокращая время их существования. Чтобы избежать этого, ученые предлагают делить квантовый компьютер на отдельные блоки, соединенные специальной системой передачи данных.

Ранее через один канал связи можно было передавать информацию только об одной ячейке квантовой памяти, что ограничивало эффективность распределенных квантовых систем. Теперь, благодаря использованию нанокристаллов, содержащих ионы иттербия-171, стало возможным создавать множественные запутанные кубиты внутри одного кристалла, взаимодействующие с другими кубитами.

Эти разработки открывают новые возможности для масштабирования квантовых сетей и ускорения их работы, приближая эру высокопроизводительных квантовых компьютеров.