(Phys.org) —Los físicos han demostrado experimentalmente el entrelazamiento cuántico con 10 qubits en un circuito superconductor, superando el récord anterior de nueve qubits superconductores entrelazados. El estado de 10 qubit es el estado entrelazado de varios qubit más grande creado en cualquier sistema de estado sólido y representa un paso hacia la realización de la computación cuántica a gran escala.

El investigador principal Jian-Wei Pan y colaboradores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, Universidad de Zhejiang, Universidad de Fuzhou, y el Instituto de Física, Porcelana, han publicado un artículo sobre sus resultados en un número reciente de Cartas de revisión física .

En general, Uno de los mayores desafíos para ampliar el entrelazamiento de múltiples qubit es abordar los efectos catastróficos de la decoherencia. Una estrategia es utilizar circuitos superconductores, que operan a temperaturas muy frías y, en consecuencia, tienen tiempos de coherencia qubit más largos.

En la nueva configuración, los investigadores utilizaron qubits hechos de pequeñas piezas de aluminio, que se conectaron entre sí y se organizaron en círculo alrededor de un resonador de bus central. El bus es un componente clave del sistema, ya que controla las interacciones entre qubits, y estas interacciones generan el entrelazamiento.

Como demostraron los investigadores, el autobús puede crear enredos entre dos qubits cualesquiera, puede producir múltiples pares entrelazados, o puede enredar hasta los 10 qubits. A diferencia de algunas demostraciones anteriores, el entrelazamiento no requiere una serie de puertas lógicas cuánticas, tampoco implica modificar el cableado físico del circuito, pero, en cambio, los 10 qubits se pueden entrelazar con una única interacción colectiva qubit-bus.

Para medir qué tan bien se entrelazan los qubits, los investigadores utilizaron tomografía cuántica para determinar la probabilidad de medir todos los estados posibles del sistema. Aunque hay miles de tales estados, la distribución de probabilidad resultante arrojó el estado correcto aproximadamente el 67% de las veces. Esta fidelidad está muy por encima del umbral para un entrelazamiento multipartito genuino (generalmente se considera que es alrededor del 50%).

En el futuro, El objetivo de los físicos es desarrollar un simulador cuántico que pueda simular el comportamiento de moléculas pequeñas y otros sistemas cuánticos. lo que permitiría un análisis más eficiente de estos sistemas en comparación con lo que es posible con las computadoras clásicas.

© 2017 Phys.org