
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

Выяснилось, что суша вокруг Аральского моря... стремительно поднимается
И ученые сумели разгадать эту удивительную загадку природы....

В каменных гробницах древней Ирландии похоронены вовсе не те, о ком думали ученые
Генетический анализ переписывает историю неолита....

Тайна последнего Папы: сбудется ли пророчество XII века?
Три Петра, один престол: что об этом говорят историки и сам Ватикан?...

Что 220 дней в космосе сделали с 70-летним мужчиной?
Старейший астронавт NASA возвратился на Землю....

Застукали: антарктического гигантского кальмара впервые запечатлели в естественной среде
Прошёл век после открытия вида....

Невероятная история единственного человека, которому удалось проникнуть в Зону 51
Джерри Фримен не только выбрался оттуда, но и рассказал, что увидел....

«Двух монстров» засняли на камеру в знаменитом шотландском озере
Ученые не верят, но кого тогда видел очевидец?...

Американские военные приступили к строительству орбитального авианосца
Пентагон говорит, что это исключительно ради мира. Но эксперты прогнозируют военную эскалацию в космосе....

Оказывается, римляне периодически врали о своих победах в исторических хрониках
Недавно археологи обнаружили в Судане очередное яркое тому подтверждение....

Бетон в туннелях для автотранспорта гниёт удивительно быстро
Казалось бы прочный материал гложут микробы....

Китай испытал новейшую водородную, но не ядерную бомбу
Кто-то говорит, что это инновация, а кто-то, что такое уже было в СССР....

Ученые заставили человеческий глаз видеть совершенно новый цвет
Он называется оло, и его практически не описать словами....

Шимпанзе устраивают пьяные вечеринки
Похоже, у человека и близких видов это в крови....

Вороны еще раз подтвердили свою гениальность
Исследование показало, что эти птицы отлично распознают… геометрические фигуры....

Ученые доказали: вода на Земле не из космоса, а своя собственная
Она зародилась «автоматически». И это в корне меняет теорию жизни во Вселенной....

Нюхали чужие футболки: женщины полагаются на запах при выборе друзей
Наука требует странных опытов....