科学家首次在量子网络中纠缠三个远程原子量子比特

来自杜克大学和IonQ公司的研究人员报告称，基于单个原子量子比特创建了第一个完全分布式的三节点量子网络，量子计算报告写道。

专家们成功地在通过光子通道连接的三个远程量子节点之间形成了所谓的三方纠缠态（Greenberger–Horne–Zeilinger态）。

发生了什么

量子纠缠允许多个粒子保持链接，无论它们之间的距离有多远。一个粒子状态的变化会立即反映在其他粒子的状态上，这使得这种效应成为未来量子网络和量子互联网的基础。

到目前为止，科学家们已经证明了两个远程量子节点之间的纠缠，甚至在其他物理平台上实现了三节点网络。然而，这是首次在可以独立控制、读取和扩展以构建计算系统的单个原子量子比特上实现这样的结果。

量子计算机的主要问题是扩展性。构建一个大型量子处理器极其困难，因为存在错误和硬件限制。

这就是为什么许多开发者押注于模块化架构：不是构建一个巨型计算机，而是创建一个由光子连接的多个量子节点的网络。这种方法类似于经典互联网的发展，其中计算资源分布在许多服务器之间。

新的实验正是朝着这个方向迈出的一步。研究人员展示了个别原子记忆可以通过光子连接形成共享的量子态，同时保持量子操作的高精度。

在实验过程中，科学家们实现了纠缠态的保真度为84-88%，并首次关闭了所谓的«检测漏洞»，以实现完全分布式的多方量子态。此外，结果确认了对梅尔敏不等式的违反——这是证明真实量子相关性存在的关键测试之一。

这项工作延续了IonQ团队在光子量子连接领域的一系列研究。早些时候，该公司的专家展示了两个远程离子系统之间的纠缠，现在他们已将架构扩展到三个完整的节点。

尽管这项技术距离商业应用仍然很远，但这样的实验被视为未来分布式量子计算机、安全通信网络和量子互联网的重要构建块。

回想一下，在6月，Colt Technology Services和Ciena成功测试了纽约与伦敦之间的量子抗性加密数据传输。

来源：ForkLog