Ένα σημαντικό επίτευγμα στην κβαντική πληροφορική σημειώθηκε όταν ερευνητές του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης ανέπτυξαν έναν κλιμακούμενο κβαντικό υπερυπολογιστή, ο οποίος είναι ικανός για κβαντική τηλεμεταφορά.
Η ανακάλυψη αυτή εστιάζει στο λεγόμενο πρόβλημα κλιμάκωσης της κβαντικής πληροφορικής, με τους ερευνητές να τονίζουν ότι αυτή η εξέλιξη θα επιτρέψει την ανάπτυξη της επόμενης γενιάς τεχνολογιών σε κλίμακα που αναμένεται να φέρει επαναστατικές αλλαγές στη βιομηχανία, αναφέρει ο Independent.
Παρά το γεγονός ότι ο τομέας των κβαντικών υπολογιστών υπάρχει για πολλές δεκαετίες, μόλις τα τελευταία χρόνια καταγράφηκαν σημαντικά βήματα προς την υλοποίησή τους σε πραγματική κλίμακα.
Χρησιμοποιώντας τις αρχές της κβαντικής φυσικής, οι μηχανές επόμενης γενιάς αντικαθιστούν τα παραδοσιακά bits, τα «ένα» και τα «μηδενικά» που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση και μεταφορά δεδομένων, με κβαντικά bits (qubits).
Αυτά τα qubits έχουν την ικανότητα να λειτουργούν ταυτόχρονα ως «ένα» και «μηδέν», χάρη σε ένα φαινόμενο που ονομάζεται υπέρθεση. Αυτό καθιστά τους κβαντικούς υπολογιστές πολύ πιο ισχυρούς από τους σημερινούς υπερυπολογιστές, που βασίζονται σε συμβατική τεχνολογία υπολογιστών.
Αν και δεν είναι η πρώτη φορά που επιτυγχάνεται κβαντική τηλεμεταφορά, καθώς στο παρελθόν υπήρξαν προσπάθειες μεταφοράς δεδομένων χωρίς την ανάγκη μετακίνησης qubits, αυτή είναι η πρώτη φορά που έχει γίνει επιτυχής κβαντική τηλεμεταφορά λογικών πυλών - των βασικών στοιχείων ενός αλγορίθμου - μέσω ενός δικτυακού συνδέσμου.
Οι ερευνητές αναφέρουν ότι η τεχνολογία της κβαντικής τηλεμεταφοράς θα μπορούσε να αποτελέσει τη βάση για ένα «κβαντικό διαδίκτυο» στο μέλλον, το οποίο θα προσφέρει εξαιρετικά ασφαλή δίκτυα για επικοινωνίες, υπολογισμούς και ανίχνευση.
«Οι προηγούμενες επιδείξεις κβαντικής τηλεμεταφοράς επικεντρώνονταν στη μεταφορά κβαντικών καταστάσεων ανάμεσα σε φυσικά απομακρυσμένα συστήματα» δήλωσε ο Dougal Main από το Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature.
«Στη μελέτη μας, χρησιμοποιούμε την κβαντική τηλεμεταφορά για να δημιουργήσουμε αλληλεπιδράσεις μεταξύ αυτών των απομακρυσμένων συστημάτων.
Προσαρμόζοντας προσεκτικά αυτές τις αλληλεπιδράσεις, μπορούμε να εκτελέσουμε λογικές κβαντικές πύλες -τις θεμελιώδεις λειτουργίες της κβαντικής πληροφορικής- μεταξύ qubits που βρίσκονται σε ξεχωριστούς κβαντικούς υπολογιστές.
Αυτό το επίτευγμα μας επιτρέπει να ”συνδέσουμε” αποτελεσματικά διαφορετικούς κβαντικούς επεξεργαστές σε έναν ενιαίο, πλήρως συνδεδεμένο κβαντικό υπολογιστή» συμπλήρωσε.
Οι ερευνητές έδειξαν επίσης ότι το κβαντικό σύστημα μπορεί να κατασκευαστεί και να επεκταθεί χρησιμοποιώντας τεχνολογία που είναι ήδη διαθέσιμη.
«Το πείραμά μας καταδεικνύει ότι η δικτυακά κατανεμημένη κβαντική επεξεργασία πληροφοριών είναι εφικτή με την τρέχουσα τεχνολογία», δήλωσε ο καθηγητής David Lucas, κύριος ερευνητής της ερευνητικής ομάδας και επικεφαλής επιστήμονας στο UK Quantum Computing and Simulation Hub.
«Η κλιμάκωση των κβαντικών υπολογιστών παραμένει μια τρομερή τεχνική πρόκληση που πιθανότατα θα απαιτήσει νέες φυσικές γνώσεις καθώς και εντατική μηχανική προσπάθεια τα επόμενα χρόνια» συμπλήρωσε.