Sciencemag.cz
Doporučujeme
Poprvé se podařilo vzdáleně replikovat kvantový stav, v němž jsou v superpozici tři hodnoty – qutrit. Může se tento princip uplatnit v kvantových počítačích?
Vědci z Rakouské akademie věd, Vídeňské university (vydala příslušnou tiskovou zprávu) a čínské University of Science and Technology představili své výsledky ve Physical Review Letters. Qutrit byl reprezentován fotonem a tři hodnoty měly podobu tří možných cest, jimiž se částice mohla vydat (poznámka: asi jako tříštěrbinový experiment?). Představit si to můžeme tak, jako by foton měl k dispozici tři optická vlákna, ve stavu před kolapsem vlnové funkce byl stav fotonu superpozicí všech těchto možností („ve všech třech vláknech současně“). Teleportace byla založena na nové metodě s vícenásobným děličem paprsků a tzv. Bellovy měřeními (tj. nějak souvisí se známými Bellovými nerovnostmi). Dělič má více vstupů i výstupů a navíc se v něm uplatní i další („pomocné“) fotony, které mohou interferovat s fotony vytvářejícími samotné qutrity. Právě přes interferenční vzorce se informační stav qutritu přenese z jednoho fotonu na druhý, aniž by přímo tyto částice spolu interagovaly (tj. ona teleportace).
Jako možné využití se kromě samotných kvantových počítačů uvádí i infrastruktura budoucího kvantového Internetu. Celý experimentální koncept navíc umožňuje v principu přenášet superpozice nejen 3, ale i vyššího počtu stavů, tj. přenášet větší množství informací.
Yi-Han Luo et al. Quantum Teleportation in High Dimensions, Physical Review Letters (2019). DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.070505
Zdroj: University of Vienna/Phys.org
Poznámky PH:
Počet stavů qutrirů oproti qubitům roste v poměru 1,5 na N, což pro malá N není růst nijak závratný. Pokud je s konstrukcí qutritů nějaký technický problém (to asi bude, když se teprve nyní uskutečnily první experimenty), pak se určitě z hlediska výpočetní síly vyplatí spíše proplést větší počet qubitů.
Navíc u kvantových počítačů jsou základem konkrétní algoritmy. S propletenými qutriry budou nejspíš potřeba zcela nové algoritmy, které by využily jejich výpočetních možností (?), a takové algoritmy dosud vůbec nejsou známy.
Jinak řečeno, v samotných kvantových počítačích se tyto metody asi příliš neuplatní, spíše při zajištění infrastruktury sítí využívajících kvantové technologie.
