Ett internationellt team av forskare från Australien, Japan och USA har skapat en prototyp av en storskalig kvantprocessor tillverkad helt av laserljus.
Konceptet med en sådan processor utvecklades för drygt tio år sedan, denna processor har en skalbar arkitektur som gör det möjligt att öka antalet kvantberäkningsnoder, bestående av ljus, nästan till oändlighet.
Moderna kvantprocessorer är stora, komplexa och dyra enheter vars arkitektur är svår att skala upp stora,”skriver forskarna.
Tillvägagångssättet vi valde inledningsvis fokuserade på skalning på grund av att processorn, kallad grupptillståndet, är helt gjord av ljus.
Ett klustrtillstånd är ett stort antal intrasslade kvantkomponenter som låter dig utföra kvantberäkning, överföra information och utföra alla nödvändiga grundläggande funktioner.
Kampanjvideo:
”För att en gruppstat ska användas i den verkliga världen måste den vara både stor och ha rätt sammansättningstruktur. I ett decennium av forskning i denna riktning har inte en enda skapad gruppstat varit genomförbar, efter att ha misslyckats i ett av två eller båda fallen, "- forskarna skriver," Vår implementering var den första som lyckades i alla avseenden."
För att skapa ett grupptillstånd använde forskare speciella kristaller som konverterar vanligt laserljus till en speciell kvantform som kallas pressat ljus. Detta komprimerade ljus, som överförs genom ett komplext system av speglar, optiska delare, optiska fibrer och andra optiska komponenter, gör det möjligt att erhålla ett tvådimensionellt grupptillstånd i arbetsutrymmet, 5 x 1240 noder i storlek. Varje nod är en separat kvantkomponent (qubit) som kan oberoende eller tillsammans med andra bearbeta kvantinformation.
Och även om kompressionsgraden för detta tillstånd, som bestämmer dess kvalitet, fortfarande är liten för att lösa praktiska beräkningsproblem, tyder allt på att de principer som väljs av forskare är användbara och inom en snar framtid kommer de att kunna erhålla den erforderliga kompressionsgraden för gruppstaten.
"I vårt arbete har vi skapat ett storskaligt grupptillstånd, vars struktur redan tillåter att utföra vissa kvantberäkningar", skriver forskarna, "Allt detta är den allra första demonstrationen att de underliggande idéerna är genomförbara, skapandet av en" lätt "kvantprocessor är genomförbar och den skapade arkitekturen är skalbar till alla nivåer av komplexitet."
