物理学家完整的第一端到端的量子数据传输按需完成

（Michael S. Helfenbein的插图）

耶鲁大学的研究人员已经完成了使用新颖的“音调和捕获”技术满足了一首终端对量子数据传输。

耶鲁最新的工作扩大了量子信息科学的范围实际上是一场量子间距和捕获的游戏。

在一项新的研究中，在4月23日公布的自然物理学，耶鲁研究人员“音调”Qubit - 一点量子数据 - 从微波腔中的一个物理点到不同腔中的单独点。这是第一次按需完成结束量子传输，代表了涉及今年将发布的“间距”技术的两种耶鲁实验中的第一个。

量子计算提供了计算速度的可能性，这些计算速度比今天的超级计算机更快。耶鲁研究人员正处于开发第一个完全有用的量子计算机的努力的最前沿，并在用超导电路进行量子计算完成开创性工作。

但是为了使量子计算机运行更复杂的算法，它需要更多的处理能力，就像经典计算机一样。为此，必须彼此接地额外的Qubits - 这就是为什么“音调和捕获”能力会派上友好的原因。

“我们的方法是使用量子网络在独立模块中将许多贵族连接在一起，”克里斯托弗·轴，耶鲁研究生和新研究的联合主导作者表示。“该策略与集群计算机在局域网上相似。”

轴线在研究的主要调查员罗伯特Schoelkopf的Yale实验室。该研究的另一个联合主导作者是耶鲁博览会卢克伯克哈特和前耶鲁博士助理沃尔夫冈·佩夫夫，现在正在微软。

以前的研究人员的工作使他们能够在保留其信息的同时支持Qubit。现在他们也能够捕获这些信息。

“你可能会认为捕捉我们的飞行Qubit将是我们其他工作的简单延伸，但它实际上需要一些仔细的治疗方法，”Burkhart说。“它意味着改变了释放信息的快速和频率。如果我们打开闸门并让能量尽快流出，它将压倒捕手。“

相反，研究人员随着时间的推移仔细地塑造了它们的俯仰和捕获，因此交易的两端都同步。

另一个用于实验的首先是使用腔 - 除了量子位本身之外 - 作为系统的存储器。“我们的实验室和耶鲁量子研究所的大部分研究侧重于如何利用量子信息处理的腔模式，”Axline表示。“超导腔是我们可以存储量子信息的最安全的位置，甚至更重要的是，空腔是灵活的存储信息的形式。”

这种量子游戏的间距和捕获量也包括量子纠缠，量子物理学中的关键概念以及任何量子算法的要求。在这种情况下，它意味着投手是俯仰而不是同时投球。

“我们纠缠于投手和捕手之间的州，”伯克哈特说。“这个远程纠缠在量子网络中至关重要。”

该研究的共同作者，所有Yale，都是梦镇张，凯文围，菲利普·坎帕涅-İbarcq，菲利普·钢铁，路易琴·弗伦佐，Steven Girvin，Liang Jiang和Michel Devoret。

该研究部分由美国陆军研究办公室资助。

出版物：Christopher J. Axline等，“远程微波腔回忆之间的按需量子传输和纠缠，”自然物理（2018）DOI：10.1038 / S41567-018-0115-y