კვანტური ტელეპორტაციის გამოყენების შედეგად რამდენიმე კომპიუტერს შორის კვანტური პროცესორის ძირითადი კომპონენტები წარმატებით განაწილდა. ეს ამტკიცებს, რომ კვანტური მოდულების განაწილება მათი მუშაობის ეფექტიანობის შემცირების გარეშეა შესაძლებელი.

ოქსფორდის უნივერსიტეტის ლაბორატორიაში ეს გადაცემა მხოლოდ ორ მეტრზე განხორციელდა. ამის მიუხედავად, ის საკმარისი აღმოჩნდა იმის დასამტკიცებლად, რომ კვანტური ტექნოლოგიის მასშტაბირება კვანტური მდგომარეობების ქსელთაშორისი გადატანითაა შესაძლებელი.

ტელეპორტაცია ფიზიკის განსაკუთრებული მოვლენაა, რომელიც მხოლოდ კვანტური მექანიკის პრიზმაში იძენს მნიშვნელობას. იქ ობიექტები ერთდროულად რამდენიმე შესაძლო მდგომარეობაში არსებობს მანამ, სანამ მათზე დაკვირვების გამო ისინი ერთ კონკრეტულ მდგომარეობაში არ გადავა. ამას კვანტური გადახლართულობა ეწოდება. როცა ერთ-ერთ ასეთ ობიექტს ვზომავთ, შესაძლებელი ხდება სხვა, დაშორებული ობიექტის მდგომარეობის შეცვლა ისე, რომ იგი პირველის კვანტურ იდენტობას ზუსტად იმეორებდეს. ამ პროცესში პირვანდელი ინფორმაცია ნადგურდება.

რა თქმა უნდა, ეს არაა იმ ტიპის ტელეპორტაცია, რომელიც ადამიანებს კოსმოსის ერთი წერტილიდან მეორეში მყისიერად გადაიყვანს. სამაგიეროდ, ის კვანტური პროცესორის გამოთვლითი ოპერაციებისთვის საჭირო ინფორმაციის გადასატანად იდეალური მეთოდია.

"წარსულში კვანტური ტელეპორტაციის ექსპერიმენტები კვანტური მდგომარეობების ფიზიკურად განცალკევებულ სისტემებს შორის გადაცემაზე იყო ფოკუსირებული. ჩვენს კვლევაში კი კვანტური ტელეპორტაცია ამ დაშორებულ სისტემებს შორის ურთიერთქმედების უზრუნველსაყოფად გამოიყენება", — ამბობს კვლევის წამყვანი ავტორი, ოქსფორდის უნივერსიტეტის ფიზიკოსი, დუგალ მეინი.

ტრადიციული კომპიუტერების მიერ ინფორმაცია "ჩართული" ან "გამორთული" ორობითი მდგომარეობების მიხედვით მუშავდება. კვანტურ კომპიუტერებში ამ ფუნქციას კუბიტები ასრულებს — ალბათობათა რთული სისტემის მქონე ერთეულები, რომელთა "კოდირებისთვისაც" ნაწილაკები გამოიყენება. კვანტური გამოთვლების პრაქტიკაში დანერგვისთვის საჭიროა ასობით ან ათასობით ასეთი ნაწილაკის კონტროლირებადი გადახლართულობა ისე, რომ გარეგანი ჩარევა მათ მდგომარეობას არ ცვლიდეს და გამოთვლებს არ აფერხებდეს.

კვანტური ტექნოლოგიის მასშტაბირება რთულია, რადგან კვანტური მდგომარეობების ხანგრძლივი დროით შენარჩუნება კორექტირების რთულ მეთოდებს საჭიროებს. ერთ-ერთი გამოსავალი პატარა კვანტური პროცესორების ქსელურად დაკავშირებაა, რათა ერთიანი კვანტური სუპერკომპიუტერი შეიქმნას. ამის მიუხედავად, სინათლის ტალღებით კვანტური ინფორმაციის გადაცემა არაპრაქტიკულია, რადგან მაღალია რისკი, რომ ეს ინფორმაცია შეუქცევადად დაზიანდეს.

კვანტური ტელეპორტაცია უფრო საიმედო ალტერნატივას გვთავაზობს — შედეგების გადაცემას ტრადიციული ბინარული მონაცემების საშუალებით. მათი მიღების შემდეგ შორეული სისტემა თავისი გადახლართული ნაწილაკის კორექტირებას მიმართავს, რათა მისი მდგომარეობა პირვანდელს მაქსიმალურად დაემთხვეს. უკანასკნელ ექსპერიმენტში გადაცემული კვანტური მდგომარეობა პირვანდელს 86%-ით დაემთხვა, რაც საკმარისი აღმოჩნდა იმისთვის, რომ გროვერის ალგორითმს ემუშავა. ორ კვანტურ პროცესორს შორის წარმატების მაჩვენებელი 71% იყო.

"ჩვენი სისტემა მოდულების დასაკავშირებლად ფოტონურ კავშირებს იყენებს, რაც მას მნიშვნელოვან მოქნილობას ანიჭებს — შესაძლებელი ხდება ინდივიდუალური მოდულების განახლება ან შეცვლა ისე, რომ მთლიანი არქიტექტურა არ მოიშალოს", — ამბობს მეინი.

კვანტური ქსელის ასეთი მოდულური სტრუქტურა საშუალება იძლევა, რომ ის ტექნოლოგიის სხვადასხვა სფეროში გამოიყენონ. ეს კვანტურ კომპიუტერებს აქცევს ინსტრუმენტებად, რომლებითაც ფიზიკის ყველაზე ფუნდამენტური კანონების შესწავლა იქნება შესაძლებელი.

ახალი ნაშრომი გამოცემაში Nature გამოქვეყნდა.