
Исследователи установили критерий нелокального квантового поведения в сетях
Новое теоретическое исследование обеспечивает основу для понимания нелокальности — функции, которой должны обладать квантовые сети для выполнения операций, недоступных для стандартных коммуникационных технологий. Уточнив концепцию, исследователи определили условия, необходимые для создания систем с сильными квантовыми корреляциями.
Исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, адаптирует методы теории квантовых вычислений для создания новой схемы классификации квантовой нелокальности. Это не только позволило исследователям объединить предыдущие исследования концепции в общую структуру, но и облегчило доказательство того, что объединенные в сеть квантовые системы могут демонстрировать нелокальность только в том случае, если они обладают определенным набором квантовых характеристик.
— Эрик Читамбар, профессор электротехники и вычислительной техники в университете. Иллинойс Урбана-Шампейн и руководитель проекта.
Нелокальность является следствием запутанности, при которой квантовые объекты испытывают сильные связи, даже если они разделены огромными физическими расстояниями. Когда запутанные объекты используются для выполнения квантовых операций, результаты показывают статистические корреляции, которые нельзя объяснить неквантовыми методами. Такие корреляции называются нелокальными. Квантовая сеть должна обладать определенной степенью нелокальности, чтобы гарантировать, что она может выполнять действительно квантовые функции, но это явление все еще плохо изучено.

Запутанные квантовые объекты можно использовать для систем, разделенных сетью. Исследователи демонстрируют, что необходимо для нелокальных корреляций, что является требованием для полезной квантовой сети.
Чтобы облегчить изучение нелокальности, Читамбар и аспирантка-физик Аманда Гатто Ламас применили подход формализма теории квантовых ресурсов. Рассматривая нелокальность как «ресурс» для управления, исследователи смогли рассматривать прошлые исследования нелокальности как отдельные примеры одной и той же концепции, только с разными ограничениями на доступность ресурса. Это облегчило доказательство их основного вывода о том, что нелокальность может быть достигнута только при ограниченным набором квантовых операций.
— Гатто Ламас.
Читамбар считает, что эта структура будет полезна не только для разработки критериев оценки качества квантовой сети на основе степени нелокальности, которой она обладает, но и может быть использована для расширения концепции нелокальности.
Исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, адаптирует методы теории квантовых вычислений для создания новой схемы классификации квантовой нелокальности. Это не только позволило исследователям объединить предыдущие исследования концепции в общую структуру, но и облегчило доказательство того, что объединенные в сеть квантовые системы могут демонстрировать нелокальность только в том случае, если они обладают определенным набором квантовых характеристик.
На первый взгляд, квантовые вычисления и нелокальность в квантовых сетях — разные вещи, но наше исследование показывает, что в определенном смысле они являются двумя сторонами одной медали. В частности, им требуется тот же фундаментальный набор квантовых операций для создания эффектов, которые невозможно воспроизвести с помощью классической технологии
— Эрик Читамбар, профессор электротехники и вычислительной техники в университете. Иллинойс Урбана-Шампейн и руководитель проекта.
Нелокальность является следствием запутанности, при которой квантовые объекты испытывают сильные связи, даже если они разделены огромными физическими расстояниями. Когда запутанные объекты используются для выполнения квантовых операций, результаты показывают статистические корреляции, которые нельзя объяснить неквантовыми методами. Такие корреляции называются нелокальными. Квантовая сеть должна обладать определенной степенью нелокальности, чтобы гарантировать, что она может выполнять действительно квантовые функции, но это явление все еще плохо изучено.

Запутанные квантовые объекты можно использовать для систем, разделенных сетью. Исследователи демонстрируют, что необходимо для нелокальных корреляций, что является требованием для полезной квантовой сети.
Чтобы облегчить изучение нелокальности, Читамбар и аспирантка-физик Аманда Гатто Ламас применили подход формализма теории квантовых ресурсов. Рассматривая нелокальность как «ресурс» для управления, исследователи смогли рассматривать прошлые исследования нелокальности как отдельные примеры одной и той же концепции, только с разными ограничениями на доступность ресурса. Это облегчило доказательство их основного вывода о том, что нелокальность может быть достигнута только при ограниченным набором квантовых операций.
В то время как Готтсман-Нилл четко определяет, что должен делать квантовый компьютер, чтобы превзойти классический, мы показываем, что квантовая сеть должна быть построена с определенным набором операций, чтобы делать то, что стандартная коммуникационная сеть не может
— Гатто Ламас.
Читамбар считает, что эта структура будет полезна не только для разработки критериев оценки качества квантовой сети на основе степени нелокальности, которой она обладает, но и может быть использована для расширения концепции нелокальности.
- Алексей Павлов
- The Grainger College of Engineering at the University of Illinois Urbana-Champaign/Wesley Moore
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас

Планшет, пролежавший в Темзе пять лет, помог раскрыть серию запутанных преступлений
Эксперты говорят: даже вода не смогла стереть цифровые следы....

Учёные говорят, что обнаружили огромный тайный город под египетскими пирамидами
Проверять пока не разрешили....

«Инопланетяне» на Земле? Древние 8-метровые «грибы» оказались совершенно неизвестной формой жизни
Вот уже 180 лет подряд живые «башни» ставят в тупик всю науку....

«Шерстистый дьявол» обнаружен в пустыне, на границе Мексики и США
Ученые говорят: такой уникальной находки не было последние полвека....

Похоже, что проблема космического мусора в скором времени будет решена раз и навсегда
Новая технология не только очистит космос, но и поможет спутникам работать втрое дольше....

Американские спецслужбы скрывают правду о самой древней из библейских реликвий?
Экстрасенс ЦРУ предупредил: Ковчег Завета убьет каждого, кто к нему прикоснется....

Почему мы не помним себя младенцами? Новое исследование дало ответы
Возможно, помним, но «ларчик» заперт....

Археологи ликуют: в Испании нашли рисунки, которые старше человечества!
200 000-летняя находка заставит пересмотреть учебники....

Астрофизики рассказали, почему Вселенная замедляется вопреки предсказаниям Эйнштейна
Если открытие DESI и ослабление темной энергии подтвердится, учебники придется переписать....

Ученые поражены: мыши, как спасатели, оживляют своих сородичей, попавших в беду
Открытие, от которого дрогнет даже самое черствое сердце....

Кислород устарел! Ученые нашли новый ключ к внеземной жизни
Гицеанические миры могут стать новой надеждой астрофизиков....

На 100 000 лет раньше людей: ученые рассказали, кто устроил первые похороны на планете
Загадочные карлики Homo naledi, чей мозг был размером с апельсин, оказались не глупее нас с вами....

Секретная мутация гена: оказалось, ее имеют все обитатели Марианской впадины
Поразительное открытие китайских ученых может изменить всю теорию эволюции....

10 лет за 48 часов: ИИ полностью переиграл ученых в поисках секрета супербактерий
Однако эксперты предупреждают: нейросети не только ускоряют науку, они запросто могут столкнуть нас в пропасть....

Ученый рассказал, как использовались загадочные артефакты из гробницы Тутанхамона
Это было как в фильме «Мумия»: «Фараон должен воскреснуть!»...

Гигантский айсберг скрывал древнюю живую экосистему
Губки и кораллы благоденствуют на обнажившемся морском дне в месте, ранее недоступном взгляду....