Учёные впервые соединили два квантовых процессора через оптоволокно
Британские исследователи совершили прорыв в квантовых вычислениях, успешно соединив два отдельных квантовых процессора. Это открывает путь к созданию квантового интернета и потенциально — квантовых суперкомпьютеров.
Проблема масштабирования
Основная сложность в развитии квантовых компьютеров — увеличение количества кубитов. Чем их больше, тем выше риск декогеренции — потери квантовой информации. Современные квантовые системы чрезвычайно чувствительны к помехам: теплу, вибрациям, электромагнитным полям.
Вместо создания одного огромного процессора с миллионами кубитов ученые предложили распределенный подход. В эксперименте два квантовых процессора (условно названные Алиса и Боб) соединили через оптоволоконный интерфейс.
Как это работает
Соединение позволило:
- Передавать фотоны с квантовой информацией
- Осуществлять квантовую запутанность между фотонами
- Совместно выполнять квантовые алгоритмы
Тестовая задача использовала алгоритм Гровера — квантовый метод поиска данных в неупорядоченной базе. Процессоры успешно справились с ней, работая как единая система.
Перспективы технологии
Распределенные квантовые вычисления (DQC) предлагают несколько преимуществ:
- Модульность — можно добавлять или заменять процессоры без остановки системы
- Упрощение обслуживания по сравнению с монолитными конструкциями
- Возможность создания квантовых суперкомпьютеров по аналогии с классическими кластерами
Хотя в эксперименте расстояние между процессорами составляло всего 2 метра, технология теоретически позволяет соединять модули на больших дистанциях с помощью квантовых повторителей.
Ограничения и будущее
Дэвид Лукас, руководитель исследования, отмечает: несмотря на успех, до практического применения технологии предстоит решить множество инженерных и физических задач. Масштабирование квантовых систем остается сложной проблемой.
Помимо вычислительных задач, эта технология может стать основой для безопасного квантового интернета, где информация передается с помощью квантовой криптографии.
