أول تبادل التشابك المستهدف مع كوانتا

تم تنفيذ عملية تنفيذ الكم للكمبيوتر بنجاح في المختبر لأول مرة

في هذا الفخ الأيوني ، حوصرت أربعة أيونات وعبرت في أزواج. © لاكنر / جامعة إنسبروك
قراءة بصوت عال

تقنية مهمة للحاسوب الكمومي في المستقبل ، ما يسمى بنقل التشابك الحتمي ، تم تحقيقها الآن من قبل العلماء لأول مرة. كما ذكروا في مجلة Nature Physics ، فإن الخصوصية تكمن في الهدف بدلاً من الإرسال غير المستهدف للمعلومات على المستوى الكمي.

التشابك هو عندما يتم ربط كائنين كم فرديين بطريقة معينة. "يعتبر نقل التشابك - يسمى أيضًا تبادل التشابك - عملية مهمة لمعالجة المعلومات الكمومية. شرح مارك ريب وماركوس هينريش من معهد الفيزياء التجريبية بجامعة إنسبروك أنه تم عرضه عدة مرات في المختبر. "للمرة الأولى ، على الرغم من ذلك ، تمكنا من إجراء هذا النقل للترابط بطريقة مستهدفة ؛ نسمي هذا التبادل الحاسم للترابط".

التلاعب المستهدفة

قام الباحثون في إنسبروك بترتيب أربعة أيونات في فخ الكهرومغناطيسي وإعدادهم على وجه التحديد باستخدام أشعة الليزر. أولاً ، يتشابك أيونان مع بعضهما البعض. في كل واحدة من أزواج الزوجين ، يتم تنفيذ ما يسمى "قياس الجرس". بقياس الأيونات غير المتشابكة في البداية أصبحت الآن متشابكة. اعتمادًا على نتيجة القياس ، يتم التعامل مع الأيونات على وجه التحديد من أجل توليد حالة متشابكة معينة. ويؤكد ريب وهينريش أن "التشابك الكمومي يمكن نقله بهذه الطريقة". "إنه ينطوي على تشابك جزيئات ليس لها ماض مشترك."

ربط كتل البناء بكفاءة

على سبيل المثال ، قد تجد هذه التقنية تطبيقًا على أجهزة الكمبيوتر الكمومية المستقبلية ، حيث يتم استخدام التشابك لحساب أكثر كفاءة من أجهزة الكمبيوتر التقليدية. لأنه مع النقل ، يمكن إنشاء تشابك جزيئين بجودة عالية عن بعد. "يمكن فصل الجزيئات المتشابكة عن بعضها البعض ، ومع ذلك فهي مرتبطة بواسطة - كما يطلق عليه آينشتاين -" تأثير بعيد المدى شبحي "،" يوضح رئيس مجموعة الأبحاث ، ورقة راينر. "مع الطرق الأخرى ، من الصعب جدًا فصل الجزيئات المتشابكة دون فقد التشابك".

حاسمة لأجهزة الكمبيوتر الكم من الجيل القادم

يصبح التبادل المتشابك مهمًا قبل كل شيء مع الجيل التالي من أجهزة الكمبيوتر الكمومية. ثم يمكن بناء المكونات المختلفة للكمبيوتر الكمومي على رقاقات صغيرة ، وبالتالي يتم نقل الجزيئات بين عناصر الحوسبة والتخزين والإرسال ذهابًا وإيابًا. "ومع ذلك ، لا يعمل هذا إلا إذا كانت الأيونات الفردية ، باعتبارها حاملات للبتات ، يمكن حصرها وفصلها عن عمد" ، يؤكد راينر بلات. proof لقد تحقق هذا الدليل الآن بشكل تجريبي لأول مرة. وبهذه الطريقة ، يمكن ربط المناطق المختلفة الموجودة على شريحة الكمبيوتر الكمومية بكفاءة في المستقبل

(جامعة إنسبروك ، 27.10.2008 - NPO)