Исследователи Google показали уникальную форму квантовой телепортации

Исследователи из Google Quantum AI и Стэнфордского университета наблюдали «фазовый переход, вызванный измерениями» в квантовой системе с числом кубитов до 70, что ознаменовало прорыв в понимании взаимодействия между измерениями, взаимодействиями и запутанностью в квантовой механике.

Исследователи Google показали уникальную форму квантовой телепортации

Квантовая механика представляет множество загадочных аспектов, однако, возможно, ничто не так странно, как роль измерения в этой теории. Измерение, как правило, нарушает квантовые характеристики системы, и поэтому оно считается мистическим звеном, связывающим мир классической и квантовой физики.

Особенно интересным становится влияние измерений в случае обширных собраний квантовых битов, называемых "кубитами". Измерения могут привести к различным и даже к появлению новых фаз квантовой информации в таких системах. Это происходит, когда два конфликтующих фактора достигают своего пика: взаимодействие и измерение. Когда кубиты взаимодействуют, информация в системе становится нелокальной и находится в "запутанном состоянии".

Но как только вы производите измерение, запутанность рушится. Эта борьба между измерениями и взаимодействиями создает две различные фазы: одну, где доминируют взаимодействия и запутанность распространена, и другую, где доминируют измерения, и запутанность сдерживается. В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, исследователи из Google Quantum AI и Стэнфордского университета исследовали пересечение этих двух режимов, известное как "фазовый переход, вызванный измерениями", в системе с до 70 кубитами.

Это на сегодняшний день самая крупная система, в которой изучались эффекты, вызванные измерениями. Кроме того, исследователи обнаружили новую форму "квантовой телепортации", происходящей из-за этих измерений. Эти результаты могут вдохновить на разработку новых методов, полезных для квантовых вычислений.

Запутанность в сети кубитов может быть представлена как сложная паутина взаимосвязей. Когда мы производим измерение в запутанной системе, его воздействие зависит от интенсивности измерения — оно либо полностью разрушает паутину, либо лишь частично обрывает нити, оставляя другие нетронутыми. Визуализация этой паутины запутанности остается сложной задачей, и исследователи могут выявить ее только через статистические корреляции между результатами измерений кубитов.

Для понимания структуры паутины потребовалось множество экспериментов. Исследователи применили изменения в порядке операций и новый метод измерения характеристик сети с помощью "зондового" кубита, что позволило собрать больше данных о паутине запутанности.

Интересным результатом стала зависимость чувствительности зонда к окружающему шуму от характера сети запутанности. Пересечение двух различных режимов в эксперименте позволило увидеть фазовый переход, вызванный измерениями.

Исследователи также продемонстрировали новую форму квантовой телепортации, возникающей при измерениях. Это открывает перспективы для создания более устойчивых квантовых вычислений и исследования роли измерений в физических явлениях.

Читайте также

Почему детекторы ИИ терпят крах, и что придет им на смену

Почему детекторы ИИ терпят крах, и что придет им на смену

В KAIST создали адаптивный полупроводник для ИИ, снижающий ошибки до 40 раз

В KAIST создали адаптивный полупроводник для ИИ, снижающий ошибки до 40 раз

Математическая модель описала, как горит самовоспламеняющееся топливо

Математическая модель описала, как горит самовоспламеняющееся топливо

Ученые создали кетчуп с белком из микроводорослей Chlorella vulgaris

Ученые создали кетчуп с белком из микроводорослей Chlorella vulgaris

Российские ученые создали метод дешевой печати золотых наноструктур для фотоники

Российские ученые создали метод дешевой печати золотых наноструктур для фотоники

Ученые МГУ внедрили в ИИ механизм отбора важной информации

Ученые МГУ внедрили в ИИ механизм отбора важной информации

Leap Space представила напечатанный на 3D-принтере ракетный двигатель Serrano для новой ракеты Bighorn

Leap Space представила напечатанный на 3D-принтере ракетный двигатель Serrano для новой ракеты Bighorn

OpenAI впервые признала новую модель ИИ потенциально опасной из-за кибервозможностей

OpenAI впервые признала новую модель ИИ потенциально опасной из-за кибервозможностей

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

Миссии NASA, которые изменили историю освоения космоса

Миссии NASA, которые изменили историю освоения космоса

ИИ создал вирусы, которых никогда не существовало в природе

ИИ создал вирусы, которых никогда не существовало в природе

Ученые заставили мозг «увидеть» то, чего не существует в реальности

Ученые заставили мозг «увидеть» то, чего не существует в реальности

Ученые обнаружили необычное свойство диоксида титана при толщине менее 3 нанометров

Ученые обнаружили необычное свойство диоксида титана при толщине менее 3 нанометров