Qudit’leri ölçen yeni ölçümler, kuantum geleceğine dair bir fikir veriyor

Çok kurumlu bir ekip, mevcut deneysel ve hesaplama kaynaklarını kullanarak, tek bir optik çip üzerinde bir tür foton kaynağı olan kuantum frekans taraklarında kodlanmış yüksek boyutlu kuditleri ölçmek için etkili bir yöntem geliştirdi.

“qudit” kelimesi bir yazım hatası gibi görünse de, kübitin bu daha az bilinen kuzeni veya kuantum biti, daha fazla bilgi taşıyabilir ve gürültüye karşı daha dirençlidir – kuantum ağlarının, kuantum anahtar dağıtımının performansını iyileştirmek için gereken temel nitelikler sistemler ve nihayetinde kuantum internet.

Klasik bilgisayar bitleri, verileri birler veya sıfırlar olarak sınıflandırırken, kübitler aynı anda birden fazla kuantum durumunun var olmasına izin veren bir fenomen olan süperpozisyon sayesinde bir, sıfır veya her ikisinin değerlerini aynı anda tutabilir. Qudit’teki “d”, bir foton üzerinde kodlanabilecek farklı düzey veya değerlerin sayısı anlamına gelir. Geleneksel kübitlerin iki seviyesi vardır, ancak daha fazla seviye eklemek onları quditlere dönüştürür.

Araştırmacılar Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, Purdue Üniversitesi ve Lozan İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü, 64 boyutlu bir kuantum uzayı oluşturan, ayrık frekans modları için önceki rekoru dört katına çıkaran, dolaşık bir sekiz seviyeli kudit çiftini tamamen karakterize etti. bu ABD Ulusal Bilim Vakfı-desteklenen sonuçlar yayınlandı Doğa İletişimi.

Hsuan-Hao Lu, “Fotonların renklerini veya optik frekansları kullanarak 10 veya 20 seviyeli kuditleri veya hatta daha fazlasını kodlamanın mümkün olduğunu her zaman biliyorduk, ancak sorun şu ki, bu parçacıkları ölçmek çok zor” dedi. ORNL. “Deneysel tarafta yapılması nispeten kolay olan verimli ve yeni bir teknik bulduk.”