Para peneliti di Universitas Yale telah mendemonstrasikan salah satu langkah kunci dalam desain komputer kuantum modular: "teleportasi" yang disengaja dari gerbang kuantum antara dua qubit.
Penelitian tersebut dipublikasikan di jurnal Nature. Prinsip utama pekerjaan ini adalah teleportasi kuantum, properti unik mekanika kuantum, yang sebelumnya digunakan untuk mentransfer status kuantum yang tidak diketahui antara dua pihak tanpa mengirimkan status itu sendiri secara fisik. Menggunakan protokol teoritis yang dikembangkan pada 1990-an, para ilmuwan Yale secara eksperimental mendemonstrasikan operasi kuantum - sebuah gerbang - tanpa interaksi langsung. Gerbang semacam itu diperlukan untuk komputasi kuantum, yang bergantung pada jaringan sistem kuantum individu - arsitektur yang diyakini banyak peneliti dapat mengkompensasi kesalahan yang melekat pada prosesor komputasi kuantum.
Sebuah tim yang dipimpin oleh peneliti utama Robert Schoelkopf dan mantan mahasiswa pascasarjana Kevin Chow sedang menjajaki pendekatan modular untuk komputasi kuantum. Modularitas yang melekat dalam segala hal mulai dari pengorganisasian sel biologis hingga mesin roket terbaru SpaceX telah terbukti menjadi strategi yang efektif dalam membangun sistem yang besar dan kompleks. Arsitektur modular kuantum terdiri dari sekumpulan modul yang berfungsi sebagai prosesor kuantum kecil yang terhubung ke jaringan yang lebih besar.
Modul dalam arsitektur ini secara alami diisolasi satu sama lain, yang mencegah interaksi yang tidak diinginkan di sistem yang lebih besar. Namun, isolasi ini juga memperumit transaksi antar modul. Gerbang teleportasi adalah cara untuk melakukan operasi antar modul.
Tinjauan tentang jaringan arsitektur kuantum modular dalam studi baru.
"Pekerjaan kami adalah pertama kalinya protokol ini didemonstrasikan, di mana komunikasi klasik terjadi dalam waktu nyata, yang memungkinkan operasi 'deterministik' yang melakukan proses yang diperlukan setiap saat," kata Chow.
Komputer kuantum yang berfungsi penuh memiliki potensi untuk mencapai kecepatan komputasi lipat lebih tinggi daripada superkomputer saat ini. Ilmuwan Yale berada di garis depan penelitian untuk mengembangkan komputer kuantum yang berfungsi penuh pertama dan telah melakukan pekerjaan terobosan dalam komputasi kuantum dengan sirkuit superkonduktor.
Komputasi kuantum dilakukan dengan bit data sensitif yang dikenal sebagai qubit, yang rawan kesalahan. Dalam sistem kuantum eksperimental, qubit "logis" dikontrol oleh qubit "tambahan" untuk pendaftaran dan koreksi kesalahan instan.
Video promosi:
"Eksperimen kami adalah demonstrasi pertama operasi dua qubit antara qubit logis," kata Schoelkopf. "Ini adalah tonggak dalam perjalanan untuk memproses informasi kuantum dengan qubit koreksi kesalahan."
Vladimir Guillen
