Zum ersten Mal konnten Wissenschaftler eine quantenlogische Operation zwischen zwei isolierten Ionen "teleportieren", was einen neuen Weg für eröffnet.Quantencomputer um Aufgaben über ein großes Quantennetzwerk auszuführen.
Quantum Logic Operation zum ersten Mal zwischen getrennten Ionen teleportiert
Zum ersten Mal haben Forscher des National Institute of Standards and Technology NIST eine quantenlogische Operation zwischen zwei isolierten Ionen teleportiert und demonstriert, wie Quantencomputer könnte in Zukunft Operationen über ein groß angelegtes Quantennetzwerk durchführen.
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diese ist nicht das erste Mal diese Quanteninformation wurde zwischen zwei isolierten Quantensystemen teleportiert, aber es ist das erste Mal, dass quantenlogische Operationen auf ähnliche Weise übertragen wurden.
Veröffentlicht in die Ausgabe der Zeitschrift vom 31. Mai Wissenschaft, die Arbeit der NIST-Wissenschaftler eröffnet ein mögliches neues Mittel, um die verschiedenen Aufgaben in einem Quantencomputer über ein größeres Netzwerk von Qubits auszuführen, als es derzeit der Fall ist.
"Wir haben verifiziert, dass unsere logische Operation mit 85 bis 87% Wahrscheinlichkeit an allen Eingangszuständen von zwei Quantenbits funktioniert – alles andere als perfekt, aber es ist ein Anfang", sagte NIST-Physiker Dietrich Leibfried.
Das NIST-Team teleportierte eine quantengesteuerte NICHT-Logikoperation CNOT, die den Zustand eines Qubits von 0 auf 1 oder umgekehrt umkehrt, wenn und nur wenn ein anderes Qubit eine 1 ist, zwischen zwei Beryllium-Ionen-Qubits, die sich inunterschiedliche Zonen einer Ionenfalle, etwa 340 Mikrometer voneinander entfernt, so dass eine direkte Interferenz zwischen den beiden Ionen ausgeschlossen ist.
Die NIST-Forschung stützte sich auf ein verschränktes "Messenger"-Paar von Magnesiumionen, um Informationen zwischen den Berylliumionen zu übertragen. Die teleportierte CNOT-Operation schaffte es, die beiden Magnesiumionen in 95% der Fälle zu verschränken, während die gesamte logische Operation in 85% erfolgreich warzu 87% der Zeit.
"Die Gate-Teleportation ermöglicht es uns, ein quantenlogisches Gatter zwischen zwei räumlich getrennten Ionen durchzuführen, die möglicherweise noch nie zuvor interagiert haben", sagte Leibfried. "Der Trick besteht darin, dass sie jeweils ein Ion eines anderen verschränkten Paares an ihrer Seite haben, undDiese Verschränkungsressource, die vor dem Gate verteilt wird, ermöglicht uns einen Quantentrick, der kein klassisches Gegenstück hat.
"Die verschränkten Messenger-Paare könnten in einem dedizierten Teil des Computers produziert und separat an Qubits geliefert werden, die mit einem Logikgatter verbunden werden müssen, sich aber an entfernten Orten befinden", fügte Leibfried hinzu.