Сразу две группы физиков заявили о создании систем из трех запутанных сверхпроводящих кубитов. Подобные системы, теоретически, дают возможность минимизировать количество ошибок, допускаемых квантовым компьютером. Работы обеих групп опубликованы в журнале Nature . Коротко они описаны на портале Nature News.

Запутанность - это особое свойство квантовых систем, которое проявляется в том, что они оказываются связаны друг с другом, даже находясь на значительном расстоянии. Если состояние одной из систем изменяется, то одновременно изменяется и состояние остальных. Эта особенность позволяет наблюдателю узнавать состояние всех запутанных систем, проводя измерения только для одной из них.

Считается, что запутанность может оказаться полезной при создании квантовых компьютеров - вычислительных устройств, которые смогут проводить намного больше вычислений в единицу времени, чем обычные компьютеры, благодаря тому, что квантовые системы одновременно находятся в нескольких состояниях - так называемая суперпозиция. Однако при проведении вычислений такие компьютеры неизбежно ошибаются - из-за особенностей своей природы они теряют часть информации.

Для того чтобы обойти эту трудность, необходимо использовать для вычислений системы из более чем трех кубитов (квантовых аналогов битов). Чтобы узнать, не произошла ли ошибка, необходимо провести измерение, а это разрушает суперпозицию. Но если каждый кубит запутан с еще двумя, то можно измерить состояние двух из них, в то время как третий продолжит "работать".

Авторам двух новых работ впервые удалось запутать три кубита, представляющие собой сверхпроводящие электрические контуры - именно они считаются самыми перспективными конструкциями для создания квантовых компьютеров, так как с ними можно оперировать практически так же, как с обычными электронными устройствами. Одна из групп смогла добиться состояния квантовой запутанности GHZ, которое является суперпозицией трех кубитов в состоянии 0 или 1. Второй коллектив реализовал так называемое состояние W, когда два из трех запутанных кубитов представляют логическое значение 0, а один - 1.

Пока ни одна из групп на практике не показала, насколько в созданных им системах возможно исправление ошибок.

Хотя запутывание трех сверхпроводящих контуров является значительным достижением, при создании других квантовых систем физики умеют запутывать куда большее количество составляющих. Так, ученым удалось создать систему из восьми запутанных ионных кубитов и десяти фотонных. Кроме того, недавно был предложен алгоритм, теоретически, позволяющий запутывать произвольное число частиц .