Команда в статье, опубликованной в Physical Review Letters, показала, что маломасштабный физический интерферометр может выполнять работу гораздо большего, используя недавние прорывные результаты в квантовой информации. Этот метод получил название «линейная оптика, основанная на измерениях».«Явным преимуществом нашего подхода является то, что он использует существующие компактные методы для генерации крупномасштабных состояний кластера — ресурс для квантовых вычислений», — говорит ведущий автор доктор Николас Меникуччи.
«Шесть светоделителей и несколько сжатых источников света дают нам возможность получить доступ к виртуальным оптическим сетям огромных размеров».По словам первого автора, доктора Рафаэля Александера, разработка обычных интерферометров, содержащих сотни или даже тысячи оптических элементов, является сложной, но важной задачей, необходимой для создания полнофункциональных оптических квантовых компьютеров.«Мы нашли новый подход к решению этой проблемы, вдохновившись квантовой телепортацией», — говорит доктор Александер.«Линейная оптика, основанная на измерениях, позволяет обойти многие проблемы, с которыми сталкивается традиционный оптический подход, за счет использования больших виртуальных интерферометров вместо физических.
Применяя определенную последовательность измерений к состоянию кластера с непрерывной переменной, сами измерения программируют и реализуют интерферометр. ," он сказал.«Мы используем состояние гигантского кластера, состоящее из мод света, коррелированных по времени или частоте, которое может быть сгенерировано с помощью всего одного или двух параметрических оптических генераторов (которые реализуют оптическое сжатие) и всего лишь нескольких светоделителей».Экспериментальные сотрудники команды уже продемонстрировали технологию, в результате чего состояния кластера состоят из более чем 1 миллиона запутанных мод.«Линейная оптика, основанная на измерениях, может изменить наше представление об интерференции света», — говорит д-р Меникуччи.
«Он переносит продемонстрированную масштабируемость состояний кластера с непрерывной переменной в широкий спектр приложений линейной оптики».В документе также подробно описан метод преодоления обычного шума (искажения), с которым сталкивается любой «виртуальный» подход, подобный этому, путем преобразования этого шума в простые потери фотонов, с которыми легче справиться.
Это открывает двери для новых подходов к борьбе с шумом — серьезной проблемой, стоящей перед всеми крупномасштабными платформами квантовых вычислений.