Результат, полученный командой в Университете Нового Южного Уэльса Австралии (UNSW) в Сиднее, появляется в международном журнале, Нанотехнологиях Природы.Квантовый кодекс, написанный в UNSW, построен на классе явлений, названных квантовой запутанностью, которая допускает на вид парадоксальные явления, такие как измерение одной частицы, немедленно затрагивающей другого – даже если они в противоположных концах вселенной.«Этот эффект известен приведением в замешательство некоторые самые глубокие мыслители в области, включая Альберта Эйнштейна, который назвал его ‘жутким действием на расстоянии’», сказал профессор Андреа Морелло Школы Электротехники & Телекоммуникаций в UNSW и Диспетчере Программ в Центре Квантового Вычисления & Коммуникационных технологий, кто привел исследование. «Эйнштейн скептически относился к запутанности, потому что это, кажется, противоречит принципам ‘местности’, что означает, что на объекты нельзя немедленно влиять издалека».Физики с тех пор изо всех сил пытались установить ясную границу между нашим повседневным миром – которым управляет классическая физика – и эта странность квантового мира.
В течение прошлых 50 лет лучший справочник по той границе был теоремой, названной Неравенством Звонка, которое указывает, что никакое местное описание мира не может воспроизвести все предсказания квантовой механики.Неравенство звонка требует очень строгого теста, чтобы проверить, запутаны ли две частицы на самом деле, известны как ‘Тест звонка’, названный по имени британского физика, который создал теорему в 1964.
«Ключевой аспект теста Белла – то, что это чрезвычайно неумолимо: любой дефект в подготовке, манипуляции и протоколе считывания заставит частицы проваливать тест», сказал доктор Хуан Пабло Деольяин, Научный сотрудник UNSW, который с доктором Стефани Симмонс был ведущим автором статьи Нанотехнологий Природы.«Тем не менее, мы следовали мимоходом за тестом, и мы сделали так с самым высоким ‘счетом’, когда-либо зарегистрированным в эксперименте», добавил он.В эксперименте UNSW две квантовых включенные частицы являются электроном и ядром единственного атома фосфора, помещенного в кремниевом чипе. Эти частицы, буквально, друг на друге – электронные орбиты вокруг ядра.
Поэтому нет никакого осложнения, являющегося результатом жуткости действия на расстоянии.Однако значение эксперимента UNSW состоит в том, что создание этих запутанных государств с двумя частицами эквивалентно написанию типа машинного кода, который не существует в повседневных компьютерах.
Это поэтому демонстрирует способность написать просто квантовая версия машинного кода, используя два квантовых бита в кремниевом чипе – ключевая доска в поисках супермощные квантовые компьютеры будущего.«Проходить тест Звонка с таким высоким счетом является самым сильным доказательством, что мы переносим операцию квантового компьютера полностью под контролем», сказала Вишня морель. «, В частности, Мы можем получить доступ только к-квантовому типу кодекса, который требует использования тонкой квантовой запутанности между двумя частицами».В нормальном компьютере, используя два бита один, мог написать четыре возможных кодовых слова: 00, 01, 10 и 11.
В квантовом компьютере, вместо этого, можно также написать и использовать ‘суперположения’ классических кодовых слов, такой как (01 + 10), или (00 + 11). Это требует создания квантовой запутанности между двумя частицами.«Эти кодексы совершенно законны в квантовом компьютере, но не существуют в классическом», сказала Научный сотрудник UNSW Стефани Симмонс, соавтор газеты. «Это в некотором смысле, причина, почему квантовые компьютеры могут быть настолько более мощными: с тем же самым числом битов они позволяют нам писать машинный код, который содержит еще много слов, и мы можем использовать те дополнительные слова, чтобы управлять различным алгоритмом, который достигает результата в меньшем числе шагов».Морелло подчеркнул важность достижения прорыва, используя кремниевый чип: «Что я нахожу, что гипноз об этом эксперименте состоит в том, что этот на вид безвредный ‘квантовый машинный код’ – (01 + 10) и (00 + 11) – озадачил, смутил и привел поколения в бешенство физиков за прошлые 80 лет.
«Теперь, мы показали вне любого сомнения, что мы можем написать этот кодекс в устройстве, которое напоминает кремниевые чипы, которые Вы имеете на своем ноутбуке или своем мобильном телефоне. Это – реальный триумф электротехники», добавил он.