Новини криптоміра

Світ квантових обчислень робить ще один значний крок уперед. Дослідницька група з Університету Дьюка у співпраці з компанією IonQ оголосила про створення першої у своєму роді повністю розподіленої тривузлової квантової мережі на базі окремих атомних кубітів. Це досягнення знаменує собою важливий етап на шляху до створення масштабованого квантового інтернету.

Ключовим результатом роботи стала демонстрація так званого тристороннього заплутаного стану (Greenberger–Horne–Zeilinger, або GHZ-стану) між трьома віддаленими квантовими вузлами. Ці вузли були пов'язані між собою фотонними каналами, що дозволило створити єдину квантову систему, де зміна стану одного кубіта миттєво впливає на стан двох інших, незалежно від відстані.

Що це означає для індустрії?

Досі вчені успішно демонстрували заплутаність між двома віддаленими вузлами, а також будували тривузлові мережі на інших фізичних платформах. Однак уперше подібний результат було досягнуто саме для окремих атомних кубітів. Це принципово важливо, оскільки такі кубіти мають унікальні властивості: їх можна незалежно контролювати, зчитувати і, що найголовніше, масштабувати для побудови повноцінних обчислювальних систем.

Головна проблема сучасних квантових комп'ютерів — це масштабування. Створення одного гігантського квантового процесора пов'язане з величезними технічними труднощами через помилки та обмеження обладнання. Саме тому все більше розробників роблять ставку на модульну архітектуру. Замість одного монолітного комп'ютера пропонується створювати мережу з безлічі квантових вузлів, з'єднаних фотонами. Цей підхід нагадує еволюцію класичного інтернету, де обчислювальні ресурси розподілені між тисячами серверів.

Новий експеримент — це прямий крок у цьому напрямку. Дослідники показали, що окремі атомні пам'яті можуть формувати спільний квантовий стан через фотонні з'єднання, зберігаючи при цьому високу точність квантових операцій. У ході експерименту достовірність (fidelity) заплутаного стану склала вражаючі 84–88%. Більше того, вченим уперше вдалося закрити так звану «лазівку детектування» для повністю розподіленого багатокомпонентного квантового стану. Результати також підтвердили порушення нерівності Мерміна — одного з ключових тестів, що доводять наявність справжніх квантових кореляцій.

Погляд у майбутнє

Ця робота продовжує серію досліджень команди IonQ у сфері фотонних квантових з'єднань. Раніше фахівці компанії вже демонстрували заплутаність між двома віддаленими іонними системами, а тепер успішно розширили архітектуру до трьох повноцінних вузлів. Хоча технологія ще далека від комерційного застосування, такі експерименти є критично важливими будівельними блоками для майбутніх розподілених квантових комп'ютерів, захищених комунікаційних мереж і, зрештою, квантового інтернету.

Думка експерта: Це досягнення — не просто лабораторний курйоз. Воно доводить, що модульний підхід до побудови квантових систем є життєздатним. Реальна комерціалізація, ймовірно, займе ще 5-10 років, але саме такі кроки перетворюють квантові обчислення з наукової фантастики на інженерну реальність. Інвесторам варто звернути увагу на компанії, які активно працюють у цій сфері — вони формують інфраструктуру завтрашнього дня.