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Los alemanes crearon una puerta lógica cuántica entre dos qubits en dos laboratorios diferentes

Investigadores alemanes del Instituto Max Planck para Óptica cuántica tener una lógica Operación de puerta realizado con dos qubits ubicados en dos laboratorios diferentes. Su logro es un paso muy importante hacia el procesamiento cuántico distribuido. Podría permitir la construcción de sistemas informáticos modulares compuestos por dispositivos que se encuentran en diferentes lugares pero que funcionan como una gran computadora. La adición de otra qubits a uno Computadora cuántica no es una tarea fácil. Los Qubits deben poder realizar operaciones lógicas y al mismo tiempo de influencias externas (ruido) que sus Estado cuántico puede destruir, estar aislado.
Una fuente de ruido muy importante en Sistemas cuánticos es la interferencia entre los propios qubits. Por ejemplo, si tenemos un sistema de 4 qubits y queremos realizar cálculos que involucren solo 2 de ellos, todavía existe el riesgo de interacción entre qubitsque no participan en los cálculos.

Fuente de la imagen: Pixabay

Cuanto mas qubits están en el sistema, mayor es el problema de ruido. Una forma de lidiar con este problema es distribuir los qubits entre diferentes dispositivos, pero esto requiere la integración de las operaciones lógicas realizadas por estos dispositivos. Si solo realizamos cálculos en dicho módulo y enviamos los resultados a otro módulo para su procesamiento, todavía no aumentamos la potencia de cálculo disponible, dice Severin Daiss del Institute for Óptica cuántica.


Por eso el concepto de Teletransportacion sobre Puerta cuántica de gran interés para los científicos. Esa es la idea después de la cual los datos iniciales de un Puerta lógica cuántica dependen de los datos de entrada de una puerta en una ubicación diferente. Daiss y sus colegas, que trabajan bajo la dirección del profesor Gerhard Rempe, han demostrado una técnica significativamente simplificada que utiliza la interacción de un fotón con módulos en dos laboratorios diferentes para crear un puerta lógica cuántica entre dos qubits creados. Su logro es un paso muy importante hacia la distribución Procesamiento cuántico. Podría permitir la construcción de sistemas informáticos modulares formados por dispositivos que se colocan en diferentes lugares pero que funcionan como una gran computadora Agregar otro qubit a una computadora cuántica no es una tarea fácil. qubits debe basarse en operaciones lógicas. En cada uno de estos laboratorios, los investigadores crearon una cavidad óptica llamada Átomo de rubidio contenido. Los dispositivos estaban conectados por una fibra óptica de 60 metros de largo. Para establecer una puerta lógica, los científicos enviaron un fotón que actuó como un "codo volador" entre las dos cavidades. Se movió entre ellos, ¿qué Entrelazamiento su polarización con el estado energético de los átomos de rubidio. Así es como un Puerta CNOTcuyo estado se puede leer midiendo el estado del fotón.


Ronald Hanson de la Universidad Técnica de Delft cree que el trabajo de los alemanes es un importante paso adelante. Hicieron que un fotón rebotara en un lado, viajara al otro lado y tomaran una medida. Es muy simple conceptualmente y han demostrado que funciona. Los detalles del experimento están en Ciencia descrito.