Yeni bir çalışmada, Google Quantum AI ve Stanford Üniversitesi’nden bilim adamları önemli bir değişiklik gözlemlediler. ölçüm kaynaklı faz geçişi 70-kübit sistemitürünün en büyüğü incelendi. Ayrıca yeni bir form da tespit ettiler. kuantum ışınlanması bu ölçümler sonucunda
Kuantum dolaşıklığı, ölçümler ve gürültü
Kuantum dolaşıklığı kübitlerin yerel olmayan bir şekilde birbirine bağlandığı temel bir kuantum olgusudur. Bu, bir kübitteki değişikliğin, aralarındaki mesafe ne olursa olsun, diğerini anında etkilediği anlamına gelir.
Farklı ölçüm türleri, bir kuantum sistemindeki dolaşmış kübitleri etkiler. Oldukça dolaşmış sistemlerde, ölçümler kübitler arasındaki tüm bağlantıları tamamen bozabilir veya karmaşık bir ağdaki şeritleri kesmeye benzer şekilde, diğerlerini korurken belirli kübitleri seçici olarak etkileyebilir.
Ancak bu dolaşmaların görselleştirilmesi zordur çünkü bunlar yalnızca kubit ölçümleri arasındaki istatistiksel korelasyonlar analiz edilerek çıkarsanabilir. Bu süreç birçok tekrarlanan deney gerektirir ve tarihsel olarak bu olayların incelenmesini küçük sistemlerle sınırlamıştır.
Pratik kuantum hesaplama söz konusu olduğunda Gürültülü Orta Ölçekli Kuantum (NISQ) işlemciler olarak bilinen çağdaş cihazlar ön plandadır.
Bununla birlikte, NISQ işlemcileri donanım sınırlamaları ve kuantum ölçümlerinin öngörülemeyen doğasıyla karşı karşıyadır ve bu da kuantum olgularının hesaplama için kullanılmasını zorlaştırmaktadır. NISQ işlemcilerinde ölçümün neden olduğu etkilerin anlaşılmasının gerekli olduğu yer burasıdır.
Ölçüme bağlı faz geçişleri ve ışınlanma
Dolaşıklığı görselleştirmenin zorluklarının üstesinden gelmek için araştırmacılar 70 kübitlik bir kuantum sistemi kullandılar. Araştırmacılar, operasyonların sırasını yeniden düzenleyerek, ölçümlerin aralıklı olarak yerine sonda gerçekleşmesini sağlayarak deneysel süreçlerini kolaylaştırdılar.
Ayrıca, tek bir tanıtım yaptılar incelemek, bulmak Dolanıklık ağını ölçmek için qubit. Bu yaklaşımı kullanarak, daha az deneysel tekrarla dolaşıklık ağı hakkında daha fazla bilgi edindiler.
Tipik olmasına rağmen kübitleri etkileyen gürültüAraştırmacılar, sonda kubitindeki dolaşma ağının özelliklerine yönelik bu hassasiyeti akıllıca kullandılar. Bu onların tüm sistemin karmaşıklığını anlamalarını sağladı.
Araştırmacılar, ölçüm kaynaklı bir faz geçişini gözlemledi; bu, kübit etkileşimleri ile ölçümler arasındaki dengenin değiştiği ve sistemin davranışında belirgin bir değişikliğe yol açan kritik bir noktadır.
Ölçümlerin hakim olduğu çözülme aşamasında, dolaşma ağının daha kısa şeritleri vardı ve sonda kübiti esas olarak en yakın kübitlerin gürültüsüne duyarlıydı. Buna karşılık, daha zayıf ölçümler ve yaygın dolaşıklık ile dolaşıklaştırma aşamasında, sondanın gürültü hassasiyeti tüm sistem boyunca genişledi.
Ayrıca araştırmacılar, ölçümler sonucunda benzersiz bir kuantum ışınlanma biçimi gözlemlediler. İki uzak kübit dışındaki tüm kübitlerin zayıf bir şekilde dolaşmış durumda ölçülmesiyle, bu iki uzak kübit arasında daha güçlü bir dolaşma ortaya çıktı ve gözlemlenen ışınlanma mümkün oldu.
Bu çalışmada da görüldüğü gibi kuantum ışınlanması kuantum bilgisinde derin bir öneme sahiptir. Güvenli iletişim ve kuantum hesaplamada umut verici uygulamalara sahip bir konsept olan, bilinmeyen kuantum durumlarını önemli mesafelerdeki kübitler arasında aktarma potansiyelini gösteriyor.