ทรัพยากรที่สำคัญในเครือข่ายการสื่อสารควอนตัมในอนาคตคือการพัวพัน: ความสัมพันธ์เชิงควอนตัมที่สามารถพัฒนาได้ระหว่างโหนดที่อยู่ห่างไกลของเครือข่าย ตัวอย่างเช่น วิธีการวัดสถานะของโหนดแบบพิเศษสามารถสร้างสิ่งกีดขวางหรือปกป้องสิ่งกีดขวางที่มีอยู่แล้วจากผลกระทบสิ่งแวดล้อมที่ทำลายล้างได้ นักวิทยาศาสตร์ที่นำโดย จากสถาบัน สำหรับเลนส์ควอนตัม (MPQ) ในเยอรมนี ได้ทำการวัดดังกล่าว
กับของอะตอม
ที่อยู่ห่างไกลกันสองชุด สถานะสุดท้ายของ qubits มี “ความเที่ยงตรง” 67 เปอร์เซ็นต์ไปสู่สถานะที่ยุ่งเหยิงในอุดมคติ สองคิวบิตพันกันในสถานะเบลล์บิตคลาสสิกสองบิตสามารถอยู่ในหนึ่งในสี่สถานะ: 00, 01, 10 หรือ 11 สามารถเตรียมบิตควอนตัมหรือ qubits สองสถานะในหนึ่งในสถานะเหล่านี้ได้
เช่นกัน แต่ลักษณะคล้ายคลื่นของพวกมันหมายความว่าพวกมันสามารถใช้ปัจจัยเฟสได้ แล้วนำมารวมกัน เป็นที่ทราบกันดีว่าชุดค่าผสมทั้งสี่ดังกล่าวน่าสนใจเป็นพิเศษ: ชุดค่าผสมในเฟสและนอกเฟสของ 00 และ 11 (ติดป้ายφ +และφ – ) และชุดค่าผสมในเฟสและนอกเฟสเป็น 01 และ 10 (ติดป้ายψ +และψ –).
หากสองคิวบิตถูกเตรียมในหนึ่งในสี่สถานะเหล่านี้ ซึ่งเรียกว่าสถานะเบลล์ พวกมันจะมีการพัวพันกันสูงสุด ซึ่งหมายความว่า ตัวอย่างเช่น หากนักทดลองคนหนึ่ง Alice วัดสถานะของ qubit แรกเพื่อดูว่าแสดงเป็น 0 หรือ 1 และ Bob เพื่อนร่วมงานของเธอวัดค่า qubit ที่สอง Bob จะรู้ผลการวัดเสมอ
(ขึ้นอยู่กับการสุ่ม ผลการวัดของเขาเอง) โดยไม่ถามเธอ อีกทางเลือกหนึ่ง แทนที่จะวัดคิวบิตแยกกัน สามารถวัดร่วมกันได้ ตัวอย่างเช่น อลิซอาจสุ่มเลือกหนึ่งในสถานะ Bell เตรียมสอง qubits ในสถานะที่เลือกนี้ แล้วขอให้ Bob ค้นพบตัวเลือกของเธอเพียงแค่วัด qubits ถ้าบ็อบวัดขนาดแยกกัน
เขาจะไม่สามารถพูดอะไรเกี่ยวกับตัวเลือกของอลิซได้ เขาต้องวัดค่าเหล่านี้เข้าด้วยกัน โดยอุดมคติแล้วด้วยการวัดแบบ Bell-state ก่อนที่เขาจะสามารถตอบคำถามของอลิซได้ การวัดสถานะเบลล์ที่เหมาะสมสามารถแยกความแตกต่างระหว่างสถานะทั้งสี่และเรียกว่า “สมบูรณ์” หากการวัดไม่เพียงแต่กำหนด
ทางเลือก
ของอลิซเท่านั้น แต่ยังรักษาความยุ่งเหยิงระหว่างสองคิวบิตด้วย ก็จะเรียกว่า “ไม่ทำลาย” แม้ว่าการวัด มีความสำคัญต่องานประมวลผลควอนตัมจำนวนมาก แต่ก็ไม่จำเป็นต้องไม่ทำลาย (หรือแม้แต่เสร็จสมบูรณ์) เสมอไป อย่างไรก็ตาม การวัดที่มีลักษณะเหล่านี้จะเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์มาก
ในการสร้างความยุ่งเหยิง การวัดดังกล่าวยังสามารถใช้เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งกีดขวางที่มีอยู่แล้วจากเสียงรบกวนจากสิ่งแวดล้อม หากนำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพและทำซ้ำอย่างรวดเร็วพอ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าควอนตัมซีโนเอฟเฟกต์ การวัด ที่เหมาะสมในอะตอม qubits ที่อยู่ห่างไกล
ในการศึกษาใหม่ของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ และเพื่อนร่วมงานของ MPQ อธิบายว่าพวกเขาใช้การวัดสถานะ แบบไม่ทำลายอย่างสมบูรณ์บน qubits ที่ห่างไกลกันอย่างไร พวกเขาเข้ารหัสแต่ละ ในอะตอมของรูบิเดียมที่ติดอยู่ในตัวสะท้อนแสงคุณภาพสูง จากนั้นพวกเขาก็เตรียมพัลส์แสงที่อ่อนแอมากสองตัว
พร้อมโพลาไรเซชันเฉพาะ พัลส์แต่ละตัวโต้ตอบกับ qubits ทั้งสองอย่างต่อเนื่องและหลังจากการโต้ตอบ โพลาไรเซชันจะถูกตรวจพบ พัลส์แรกกำหนดว่าผลลัพธ์ของการวัดสถานะเบลล์บนสองคิวบิตเป็นสถานะเบลล์แบบ φ หรือแบบ ψ แบบหนึ่ง และพัลส์ที่สองกำหนดว่าเป็นแบบบวกหรือแบบลบ
เริ่มจากควิบิตแรกในการตั้งค่านี้ พัลส์ออปติกแต่ละตัวจะเดินทางผ่านใยแก้วนำแสงยาว 60 ม. เพื่อไปยังควิบิตที่สอง ในขณะที่โปรโตคอลการวัดที่คล้ายกันได้ถูกนำมาใช้กับ qubits ที่อยู่ใกล้กันภายในชิป 5 ก่อนหน้านี้ การใช้งานกับ qubits ที่อยู่ห่างไกลนั้นมีความสำคัญสำหรับเครือข่ายควอนตัม
โดยที่หน่วยความจำ qubit จะอยู่บนโหนดที่อยู่ห่างไกลของเครือข่าย ผู้เขียนร่วมของการศึกษา อธิบายว่า”ตามแนวคิดแล้ว งานที่ทำบนชิป IBM นั้นคล้ายคลึงกับของเรา” “ข้อแตกต่างที่สำคัญคือเราวัดคิวบิตระยะไกลที่เชื่อมต่อผ่านไฟเบอร์ในเครือข่าย” สำหรับการปรับปรุงและการพัฒนา
ในงานนี้
สถานะของสองคิวบิตหลังการวัดไม่ตรงกับสถานะเบลล์ที่ควรจะเป็น แต่มี “ความจงรักภักดี” โดยเฉลี่ยประมาณ 67 เปอร์เซ็นต์ – ความจงรักภักดีเป็นมาตรวัดมาตรฐานของความคล้ายคลึงกันระหว่างสถานะควอนตัม ค่านี้ไม่เหมาะ อย่างไรก็ตาม มันอยู่เหนือเกณฑ์ที่รับประกันได้ว่า
ปัญหาในทางปฏิบัติอีกประการหนึ่งคือบางครั้งไม่สามารถตรวจจับพัลส์แสงได้เมื่อสิ้นสุดการทดลอง ซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่บ่งบอกถึงความล้มเหลวทั้งหมดของระบบในการทำงานให้สำเร็จ สิ่งนี้ทำให้ระบบการวัดไม่มีประสิทธิภาพ แต่นักวิจัยกล่าวว่าประสิทธิภาพต่ำสามารถปรับปรุงได้โดยการลดการสูญเสีย
ทางแสงและความก้าวหน้าทางเทคนิคอื่นๆ นอกจากการปรับปรุงเหล่านี้แล้ว กลุ่มยังกล่าวว่าการวัดและการพัวพันสามควิบิตขึ้นไปจะเป็น “ช่องทางที่น่าสนใจ” สำหรับการวิจัยในอนาคต กล่าวว่า “การวัดของเราสามารถขยายได้ถึงจำนวนคิวบิตที่มากขึ้น “โดยหลักการแล้วโหนดจำนวนมากสามารถเชื่อมต่อกันได้
และโฟตอนสามารถบินผ่านเข้าไปในใยแก้วนำแสงซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับอะตอมที่โหนด ด้วยวิธีนี้ อาจเป็นไปได้ในอนาคตที่จะวัดสถานะพัวพันของควิบิตที่เชื่อมต่อกันมากขึ้น” แม้ว่าคิวบิตทั้งสองจะไม่มีการพันกันยุ่งเหยิงสูงสุด แต่ก็ยังพันกันยุ่งเหยิง นอกจากนี้ การจำลองความไม่สมบูรณ์ของระบบยังชี้ให้เห็นว่า
ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องมือออนไลน์ ตัวอย่างเช่น ผู้ใช้สามารถติดตั้งผนังห้องที่ถอดออกได้ด้วยอุปกรณ์เสริมในตัวที่หลากหลาย (บานพับ หน้าแปลน ตัวล็อค และช่องมองภาพ) รวมตารางออปติก ตลอดจนกำหนดแรงกดคีย์และ รอบอุณหภูมิ ยิ่งไปกว่านั้น ตัวแปรของระบบทั้งหมดจะแสดงทันที
แนะนำ 666slotclub / hob66
