Прорыв в квантовых коммуникациях: новый виток эволюции
Современные квантовые компьютеры сталкиваются с серьезными ограничениями при передаче данных между кубитами. Однако ученые из Калифорнийского технологического института (Caltech) сделали значительный шаг вперед, разработав нанофотонное устройство, способное одновременно передавать информацию о нескольких квантовых битах через единый канал связи. Этот технологический скачок ускорит создание распределенных квантовых вычислительных систем и станет ключом к их масштабированию.
Как это работает: магия запутанных кубитов
Основой разработки стали нанокристаллы из оксидов иттрия, иттербия и ванадия. Внутри этих материалов создаются особые квантовые ячейки памяти – ионы иттербия-171, которые способны запутываться с кубитами в других кристаллах. Эта технология позволяет передавать квантовые состояния сразу нескольких кубитов по одному и тому же каналу, что ранее считалось невозможным.
Профессор Caltech Андрей Фараон объясняет:
«Нам впервые удалось продемонстрировать возможность мультиплексирования квантовой запутанности, что радикально увеличивает эффективность передачи данных в квантовых сетях».
🌍 Инновации в авиации: как дирижабли нового поколения решают проблему логистики в России?
Почему это важно?
Одна из главных проблем в развитии квантовых компьютеров – увеличение числа взаимодействующих кубитов приводит к росту помех, которые разрушают их квантовое состояние. Решением может стать разделение вычислений на блоки, соединенные «квантовым интернетом». Однако ранее подобные сети могли передавать информацию только об одном кубите за раз, что значительно ограничивало их потенциал.
Новое устройство устраняет это ограничение. Опыты показали, что нанофотонная технология позволяет передавать сразу до 20 квантовых состояний через один канал, и это число можно увеличить на порядок.
Шаг в будущее
Эта технология открывает дверь к созданию полноценного распределенного квантового интернета, где узлы квантовых вычислений смогут обмениваться данными мгновенно и с высокой пропускной способностью. В перспективе это приведет к революции в области криптографии, моделирования сложных систем и искусственного интеллекта.
Квантовая эра приближается – и теперь она становится многоканальной.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал «Научные Открытия – Изобретения»