Прорыв в квантовых вычислениях: ученые увеличили дальность связи до 2000 км

Исследователи из Чикагского университета совершили прорыв в области квантовых вычислений, разработав метод, который теоретически позволяет соединять квантовые компьютеры на расстоянии до 2000 километров. Ранее максимальная дистанция соединения через оптоволоконный кабель составляла всего несколько километров.

Ключевым достижением команды профессора Тянь Чжуна стало увеличение времени квантовой когерентности отдельных атомов эрбия с 0,1 миллисекунды до более чем 10 миллисекунд. В одном из экспериментов им удалось достичь 24 миллисекунд, что теоретически позволяет соединять квантовые компьютеры на расстоянии до 4000 км.

Инновация заключалась не в использовании новых материалов, а в изменении метода создания кристаллов, легированных редкоземельными элементами. Вместо традиционного метода Чохральского исследователи применили молекулярно-лучевую эпитаксию (MBE), которая позволяет создавать компоненты атом за атомом с исключительно высокой чистотой.

«Впервые технология для создания глобальной квантовой интернет-сети находится в пределах досягаемости», — заявил профессор Чжун.

Следующим шагом станет проверка, позволит ли увеличенное время когерентности реально соединять квантовые компьютеры на больших расстояниях. Исследователи планируют провести эксперименты в лаборатории, соединив два кубита через 1000 километров оптоволоконного канала.

Профессор Хьюг де Ридматтен из Института фотонных наук, не участвовавший в исследовании, назвал этот подход «высокоинновационным» и отметил, что он открывает путь к созданию масштабируемых квантовых сетей.