Квантовые компьютеры способны решать задачи, недоступные классическим суперкомпьютерам. Однако для их масштабирования требуется эффективная передача квантовой информации между процессорами. Исследователи из Массачусетского технологического института разработали устройство, обеспечивающее связь «все ко всем» для сверхпроводящих квантовых процессоров, так что все сверхпроводящие квантовые процессоры в сети могут напрямую взаимодействовать друг с другом. Оно использует сверхпроводящий волновод для передачи микроволновых фотонов, переносящих квантовую информацию, между модулями. Это позволяет создавать удаленную запутанность — ключевой элемент для распределенных квантовых сетей.
Устройство состоит из модулей с кубитами, которые излучают и поглощают фотоны, управляемые микроволновыми импульсами. Оптимизация формы фотонов с помощью алгоритмов повысила эффективность поглощения до 60%, что достаточно для создания запутанности. Архитектура поддерживает масштабируемость, позволяя подключать множество модулей к одной шине. В будущем планируется улучшить эффективность и скорость работы, а также адаптировать технологию для квантовых интернет-систем.
Исследование опубликовано в журнале Nature Physics.
Хиральная экспериментальная установка квантовых межсоединений. Источник: arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2408.05164
Дополнительная информация: Aziza Almanakly et al, Deterministic remote entanglement using a chiral quantum interconnect, Nature Physics (2025). On arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2408.05164