صاحب‌خبر - محاسبات کوانتومی با وجود پتانسیل عظیم خود، با چالش مقیاس‌پذیری روبرو است. برای مفید بودن در عمل، نیاز به جمع‌آوری چندین پردازنده کوانتومی در یک مکان واحد است. این امر قدرت پردازش را افزایش می‌دهد اما اندازه آن را بزرگ‌تر و حساس‌تر می‌کند.

دانشمندان در حال کار بر روی راه‌حلی هستند که شبیه به داستان‌های علمی تخیلی به نظر می‌رسد: اتصال هسته‌های دور از هم از طریق "تلپورتیشن کوانتومی" برای ایجاد ماشین‌های قدرتمندتر. محققان دانشگاه آکسفورد برای اولین بار محاسبات کوانتومی توزیع‌شده را با اتصال دو پردازنده کوانتومی مستقل از طریق یک رابط شبکه فوتونیک نشان داده‌اند. این روش امکان انجام عملیات منطقی کوانتومی بین ماژول‌های جداگانه را فراهم می‌کند.

اهمیت پیشرفت

این پیشرفت می‌تواند منجر به سیستم‌های کامپیوتری کوانتومی در مقیاس بزرگ شود که قادر به انجام محاسباتی در چند ساعت باشند که امروزه برای سوپرکامپیوترها چندین سال طول می‌کشد.

 
این تحقیق نشان می‌دهد که پردازش اطلاعات کوانتومی توزیع‌شده با فناوری‌های موجود امکان‌پذیر است و این یک چالش فنی بزرگ است که نیاز به بینش‌های جدید فیزیکی و کارهای مهندسی فشرده دارد.

روش کار

در این تحقیق، دانشمندان از کیوبیت‌های یون‌های محبوس به عنوان حاملان اطلاعات کوانتومی استفاده کردند که سپس از طریق فوتون‌ها در فیبرهای نوری درهم‌تنیده شدند. این پیشرفت نه تنها تلپورتیشن گیت‌های منطقی کوانتومی را ممکن می‌سازد، بلکه امکان اجرای عملیات منطقی کوانتومی بین پردازنده‌های مختلف را فراهم می‌کند.

پایه‌ای برای اینترنت کوانتومی

این کشف همچنین پایه‌ای برای اینترنت کوانتومی آینده ایجاد می‌کند. با استفاده از تلپورتیشن کوانتومی، چندین پردازنده کوانتومی می‌توانند در فواصل وسیع به یکدیگر متصل شوند و شبکه‌ای فوق امن برای ارتباطات پیشرفته، محاسبات و حسگری تشکیل دهند.
به گفته پروفسور دیوید لوکاس، این آزمایش نشان می‌دهد که پردازش اطلاعات کوانتومی توزیع‌شده با فناوری امروز امکان‌پذیر است. با این حال، مقیاس‌بندی کامپیوترهای کوانتومی به سطوح عملی همچنان یک چالش بزرگ باقی مانده است که نیازمند پیشرفت‌های بیشتر در فیزیک و مهندسی است.∎​