فیزیکدانان رکوردی جدید با درهم‌تنیدگی 10 کیوبیتی ثبت کردند
فیزیکدانان موفق به ایجاد درهم‌تنیدگی میان 10 کیوبیت در مدار ابررسانایی شدند که بالاتر از رکورد قبلی 9 کیوبیت درهم‌تنیده ابررسانا است. حالت ده کیوبیتی، بزرگترین حالت درهم‌تنیده‌ی چند کیوبیتی ایجاد شده در هر سیستم حالت جامد است و نشان دهنده یک گام به سمت تحقق محاسبات کوانتومی در مقیاس بزرگ است.
جیان وی پان، پژوهشگر ارشد و همکارانش در دانشگاه علم و فناوری چین، دانشگاه ژجیانگ، دانشگاه فوجیو و موسسه فیزیک چین، نتایج تحقیق خود را در ژورنال Physical Review Letters، منتشر کرده اند.
به طور کلی، یکی از بزرگترین چالش ها به منظور افزایش مقیاس درهم‌تنیدگی‌های چند کیوبیتی، رفع عواقب فاجعه آمیز ناهمدوسی است. یکی از استراتژی ها استفاده از مدارهای ابررسانایی است که در دمای بسیار سرد عمل می کنند و در نتیجه، زمان همدوسی کیوبیتی بیشتری دارند.
در چیدمان آزمایشگاهی جدید، محققان از کیوبیتهای ساخته شده از قطعات کوچک آلومینیوم که به یکدیگر وصل شده‌اند و در آرایه‌ای دایره‌ای شکل حول رزوناتور اتوبوسی قرار دارند استفاده شده است. المان اتوبوسی قرار گرفته در مرکز این دایره نقشی کلیدی در سیستم بازی می‌کند و با کنترل برهمکنش میان کیوبیت‌ها به تولید درهم‌تنیدگی می‌پردازد.
در اینجا برخلاف کارهای قبل درهم‌تنیدگی نیازی به مجموعه‌ای از گیت‌های منطقی ندارد و همه ده کیوبیت را می‌توان توسط یک برهمکنش جمعی درهم‌تنیده کرد.
محققان با استفاده از توموگرافی کوانتومی همه حالات ممکن سیستم را تعیین می‌کنند و به این طریق از میزان درهم‌تنیده شدن کیوبیت‌ها آگاهی می‌یابند. اگرچه هزاران حالت اینچنینی وجود دارد، توزیع احتمالی نشان دهنده‌ی این است که 67 درصد از زمان حالت صحیح ایجاد شده است. این شباهت بسیار بالاتر از آستانه‌ی درهم‌تنیدگی چند‌بخشی واقعی است (معمولا حدود 50 درصد در نظر گرفته می‌شود).
در آینده، هدف فیزیکدانان توسعه یک شبیه ساز کوانتومی است که می تواند رفتار مولکول های کوچک و دیگر سیستم های کوانتومی را شبیه سازی کند، که این امر می تواند برای تجزیه و تحلیل کارآمدتری از این سیستم ها نسبت به آنچه که با کامپیوتر های کلاسیک امکان پذیر است، امکان پذیر باشد.
مرجع خبر:
https://phys.org/news/2017-11-physicists-qubit-entanglement.html
مرجع مقاله:
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.119.180511
فیزیکدانان موفق به ایجاد درهم‌تنیدگی میان 10 کیوبیت در مدار ابررسانایی شدند که بالاتر از رکورد قبلی 9 کیوبیت درهم‌تنیده ابررسانا است. حالت ده کیوبیتی، بزرگترین حالت درهم‌تنیده‌ی چند کیوبیتی ایجاد شده در هر سیستم حالت جامد است و نشان دهنده یک گام به سمت تحقق محاسبات کوانتومی در مقیاس بزرگ است.
جیان وی پان، پژوهشگر ارشد و همکارانش در دانشگاه علم و فناوری چین، دانشگاه ژجیانگ، دانشگاه فوجیو و موسسه فیزیک چین، نتایج تحقیق خود را در ژورنال Physical Review Letters، منتشر کرده اند.
به طور کلی، یکی از بزرگترین چالش ها به منظور افزایش مقیاس درهم‌تنیدگی‌های چند کیوبیتی، رفع عواقب فاجعه آمیز ناهمدوسی است. یکی از استراتژی ها استفاده از مدارهای ابررسانایی است که در دمای بسیار سرد عمل می کنند و در نتیجه، زمان همدوسی کیوبیتی بیشتری دارند.
در چیدمان آزمایشگاهی جدید، محققان از کیوبیتهای ساخته شده از قطعات کوچک آلومینیوم که به یکدیگر وصل شده‌اند و در آرایه‌ای دایره‌ای شکل حول رزوناتور اتوبوسی قرار دارند استفاده شده است. المان اتوبوسی قرار گرفته در مرکز این دایره نقشی کلیدی در سیستم بازی می‌کند و با کنترل برهمکنش میان کیوبیت‌ها به تولید درهم‌تنیدگی می‌پردازد.
در اینجا برخلاف کارهای قبل درهم‌تنیدگی نیازی به مجموعه‌ای از گیت‌های منطقی ندارد و همه ده کیوبیت را می‌توان توسط یک برهمکنش جمعی درهم‌تنیده کرد.
محققان با استفاده از توموگرافی کوانتومی همه حالات ممکن سیستم را تعیین می‌کنند و به این طریق از میزان درهم‌تنیده شدن کیوبیت‌ها آگاهی می‌یابند. اگرچه هزاران حالت اینچنینی وجود دارد، توزیع احتمالی نشان دهنده‌ی این است که 67 درصد از زمان حالت صحیح ایجاد شده است. این شباهت بسیار بالاتر از آستانه‌ی درهم‌تنیدگی چند‌بخشی واقعی است (معمولا حدود 50 درصد در نظر گرفته می‌شود).
در آینده، هدف فیزیکدانان توسعه یک شبیه ساز کوانتومی است که می تواند رفتار مولکول های کوچک و دیگر سیستم های کوانتومی را شبیه سازی کند، که این امر می تواند برای تجزیه و تحلیل کارآمدتری از این سیستم ها نسبت به آنچه که با کامپیوتر های کلاسیک امکان پذیر است، امکان پذیر باشد.
مرجع خبر:
https://phys.org/news/2017-11-physicists-qubit-entanglement.html
مرجع مقاله:
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.119.180511