Μεγέθυνση κειμένου
Ένα πρωτοποριακό επίτευγμα στην κβαντική τηλεμεταφορά έφερε το όνειρο της κλιμακούμενης κβαντικής πληροφορικής ένα βήμα πιο κοντά στην πραγματικότητα
Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης λένε ότι πέτυχαν την κβαντική τηλεμεταφορά, δηλαδή την ένωση ξεχωριστών κβαντικών υπολογιστών για να εκτελέσουν έναν αλγόριθμο σε συνεργασία, σε μια «επανάσταση» που, όπως λένε, θα μπορούσε να οδηγήσει σε ισχυρούς κβαντικούς υπερυπολογιστές.
Οι επιστήμονες συνέδεσαν δύο κβαντικούς επεξεργαστές που απείχαν μεταξύ τους δυόμισι μέτρα, χρησιμοποιώντας μια «διεπαφή φωτονικού δικτύου», όπως περιγράφεται λεπτομερώς σε μια εργασία που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature.
Η ομάδα, με επικεφαλής τον μεταπτυχιακό φοιτητή Φυσικής του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης Dougal Main, ελπίζει ότι το επίτευγμα αυτό θα θέσει τις βάσεις για ένα «κβαντικό διαδίκτυο» κατανεμημένων υπερ-ασφαλών επεξεργαστών.
Δεν είναι τεχνικά η πρώτη φορά που επιστήμονες παρουσιάζουν κβαντική τηλεμεταφορά. Προηγούμενες έρευνες έχουν δείξει ότι οι καταστάσεις των κβαντικών bits, γνωστά ως qubits – τα ισοδύναμα των bits ενός συμβατικού υπολογιστή, με τη διαφορά ότι μπορούν να επικαλύπτονται και να περιπλέκονται – μπορούν να μεταφερθούν σε φυσικά διαχωρισμένα συστήματα.
«Στη μελέτη μας, χρησιμοποιούμε την κβαντική τηλεμεταφορά για να δημιουργήσουμε αλληλεπιδράσεις μεταξύ αυτών των απομακρυσμένων συστημάτων», ανέφερε ο Main σε δήλωσή του. «Προσαρμόζοντας προσεκτικά αυτές τις αλληλεπιδράσεις, μπορούμε να εκτελέσουμε λογικές κβαντικές πύλες – τις θεμελιώδεις λειτουργίες της κβαντικής πληροφορικής – μεταξύ qubits που στεγάζονται σε ξεχωριστούς κβαντικούς υπολογιστές».
«Αυτή η ανακάλυψη μας επιτρέπει να «συνδέσουμε» αποτελεσματικά διαφορετικούς κβαντικούς επεξεργαστές σε έναν ενιαίο, πλήρως συνδεδεμένο κβαντικό υπολογιστή», εξήγησε, ουσιαστικά το ισοδύναμο της σύνδεσης παραδοσιακών υπολογιστών για τη δημιουργία ενός υπερυπολογιστή.
Ο Main και η ομάδα του ελπίζουν ότι χρησιμοποιώντας το φως για τη μετάδοση δεδομένων αντί για ηλεκτρικά σήματα, μπορούν να ξεπεράσουν τα μηχανικά εμπόδια που εμπλέκονται στη δημιουργία μεγάλων κβαντικών υπολογιστών. Σε γενικές γραμμές, όσο περισσότερα qubits έχει ένας κβαντικός υπολογιστής, τόσο πιο δύσκολο είναι να τα διατηρήσει κανείς σε σταθερή κατάσταση και να μειώσει τον εξωτερικό θόρυβο.
«Με τη διασύνδεση των μονάδων με τη χρήση φωτονικών συνδέσεων, το σύστημα αποκτά πολύτιμη ευελιξία, επιτρέποντας την αναβάθμιση ή την αντικατάσταση μονάδων χωρίς να διαταράσσεται ολόκληρη η αρχιτεκτονική», εξήγησε ο Main.
«Το πείραμά μας αποδεικνύει ότι η δικτυακά κατανεμημένη κβαντική επεξεργασία πληροφοριών είναι εφικτή με την τρέχουσα τεχνολογία», πρόσθεσε ο επικεφαλής ερευνητής και καθηγητής φυσικής της Οξφόρδης David Lucas.
Όμως, πριν οι κβαντικοί υπολογιστές, πόσο μάλλον οι κβαντικοί υπερυπολογιστές, γίνουν ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο κομμάτι εξοπλισμού, οι ερευνητές έχουν ακόμη να ξεπεράσουν τρομερά εμπόδια.
«Η κλιμάκωση των κβαντικών υπολογιστών παραμένει μια τρομερή τεχνική πρόκληση που πιθανότατα θα απαιτήσει νέες γνώσεις φυσικής καθώς και εντατική μηχανική προσπάθεια τα επόμενα χρόνια», εξήγησε ο Lucas.
Πέρα από τους τεχνικούς περιορισμούς της κατασκευής μεγαλύτερων κβαντικών υπολογιστών, οι επιστήμονες εξακολουθούν να αγωνίζονται για να τους μετατρέψουν σε πραγματικά χρήσιμα εργαλεία που επιλύουν λειτουργικούς υπολογισμούς.
Παρ’ όλα αυτά, οι ερευνητές ελπίζουν ότι τα συστήματα κβαντικών υπολογιστών θα μπορούσαν μια μέρα να εκτελούν υπολογισμούς σε λίγες μόνο ώρες, για την επίλυση των οποίων οι σημερινοί υπερυπολογιστές θα χρειάζονταν χρόνια.
Με πληροφορίες από Futurism
Ακολουθήστε το pride.gr στο Google News και ενημερωθείτε πρώτοι
