73 кубита издържаха теста на Бел. Квантовата реалност току-що стана още по-реална
Когато физиката стане прекомерно почтена, даже Вселената не може да се отдръпне.
Могат ли огромните квантови системи в действителност да се подчиняват на странните закони на квантовата физика, а освен да ги имитират? Международен екип от физици от Лайден, Пекин и Ханджоу даде явен отговор на този въпрос. В ново проучване те потвърдиха, че даже комплицирани устройства, състоящи се от десетки кубита, в действителност демонстрират държание, невероятно от позиция на класическата физика.
Ключът към теста е концепция, препоръчана от физика Джон Бел. Така нареченият тест на Бел работи като детектор на квантовата истина, който разрешава да се разграничат същинските квантови резултати от тяхната реплика. Досега сходни проби се използваха за дребни системи, само че с развиването на квантовите технологии стана належащо да се тестват и огромни платформи. В новата работа учените са тествали корелациите на Бел върху процесор със 73 кубита – рекордно равнище на трудност.
Изследването е резултат от взаимната работа на теоретици от Лайденския университет и Университета Цинхуа и експериментатори от Университета Джъдзян. Вместо да мерят непосредствено заплетените корелации на Бел, учените се възползват от нещо, в което квантовите устройства са изключително положителни – минимизиране на силата. Те основават особено квантово положение и откриват, че постигнатите енергийни равнища са толкоз ниски, че никоя класическа система не може да ги възпроизведе. Разликата се оказала поразителна – 48 общоприети отклонения, което на процедура отстрани ролята на случайността.
Освен това откривателите отидоха по-далеч и потвърдиха съществуването на така наречен същински многочастични корелации на Бел, при които всички кубити на системата би трябвало да вземат участие в резултата по едно и също време. Те съумяха да потвърдят тези корелации в конфигурации от до 24 кубита, което се счита за извънредно сложна задача.
Резултатът демонстрира, че квантовите компютри освен усилват размаха си, само че и стават все по-„ квантови “ по своята същина. Вече е допустимо освен да се основават огромни устройства, само че и да се ревизира дали те фактически работят въз основа на фундаменталните квантови правила.
Значението на работата надалеч надвишава рамките на теорията. Контролирането на корелациите на Бел може да бъде основа за по-стабилна квантова връзка, постоянна криптография и нови логаритми, които биха могли да отключат капацитета на квантовите калкулации.
