|
Трюк с квантовой запутанностью
|
|
|
|
Суперпозиция и запутанность вместе составляют основу квантовых вычислений. Первый описывает, как кубиты — строительные блоки квантовых компьютеров — могут находиться в нескольких состояниях (в данном случае 0 или 1) до тех пор, пока их не измерят, а второй связывает кубиты вместе так, что они разделяют одну и ту же судьбу, независимо от расстояния между ними. Способность образовывать сцепление между частицами имеет решающее значение, поскольку именно это позволяет отдельным кубитам функционировать как единая система.
|
|
|
|
Создание запутанных пар - по своей сути хрупкий процесс, поэтому ученые из Исследовательского института Хариша-Чандры в Индии и Свободного университета Брюсселя в Бельгии задались вопросом, существует ли другой способ создания запутанных пар, а не просто с нуля. В исследовании, опубликованном в журнале Physical Review A, исследователи рассказывают о том, как пара запутанных кубитов по имени Алиса и Боб (распространенное название пары, используемое для квантовых мысленных экспериментов) на самом деле может делиться своим запутанным состоянием со второй квантовой парой (Чару и Дебу). Фактически, запутанное состояние может быть передано неопределенному числу квантовых пар.
|
|
|
|
“Мы нашли совместные унитарии, которые при применении Алисой и Чару, а также Бобом и соответствующим Дебу могут переносить запутанность с пары Алиса-Боб на неопределенное число пар Чару и Дебу”, - пишут авторы. “Учитывая ценную роль, которую играет дорогостоящий ресурс - запутанность - в квантовой обработке информации и коммуникации, мы ожидаем, что наши результаты окажут значительное влияние на квантовые технологии”.
|
|
|
|
|
|
|
Это означает, что, хотя Чару и Дебу не могут самостоятельно сформировать запутанную пару, они могут подключиться к тому же “банку запутанностей” с частицами, которые взаимодействовали с другой запутанной парой — Алиса с Чару, а Боб с Дебу.
|
|
|
|
“Мы подумали о сценарии, в котором у кого-то, например, много денег или сладостей, и он готов поделиться ими с детьми, подчиненными или просто с кем-то еще”, - сказал изданию New Scientist Уджвал Сен из исследовательского института Хариш-Чандра.
|
|
|
|
Эта метафора уместна, поскольку первоначальная запутанная пара не стремится отдавать все свои “сладости” — или, в данном случае, свое запутанное состояние. Когда запутанность переходит к Чару и Дебу, пара получает немного меньшую сумму. Это означает, что, хотя такое совместное использование запутанности теоретически может продолжаться вечно, в конечном итоге оно прекращается, потому что количество запутанности больше не является полезным.
|
|
|
|
Хотя за последнее десятилетие квантовые компьютеры добились медленного, но неуклонного прогресса, их вычислительные возможности по-прежнему остаются недостижимыми - в основном из—за привередливой природы кубитов, поскольку шум (тепловой или иной) приводит к их декогеренции. Любой процесс, который может улучшить методы запутывания, которые могут улучшить исправление ошибок квантового компьютера, приветствуется.
|
|
|
|
Источник
|
