До сих пор эксперименты по квантовым вычислениям с использованием фотонов часто проводились на основе поляризации фотонов — свойства, при котором возможны два различных результата измерения. С точки зрения квантовой физики, фотон может находиться в суперпозиции этих двух вариантов, то есть, одновременно в двух состояниях, пока не будет произведено измерение.

Однако, как заявили ученые из Венского технического университета и Китайской академии наук, их интересовала не поляризация фотонов, а форма их пространственной волны, которая может принимать бесконечное множество состояний в соответствии с различными значениями орбитального углового момента. Они разработали протокол, работающий с двумя таким фотонами: оба могут находиться в суперпозиции различных волновых форм.

Посредством сложных манипуляций два независимых фотона могут прийти в состояние запутанности. Кроме того, новый квантовый вентиль можно применять для управляемого разделения двух запутанных фотонов, сообщает IE.

Исследовательская группа также отметила, что основным препятствием для реализации квантовых вентилей между двумя отдельными фотонами является ограничение прямого взаимодействия между фотонами в линейных средах. Ученые решили эту проблему, разработав протокол реализации запутанного вентиля для двух фотонных кудитов в произвольном измерении.

В эксперименте была продемонстрирована работа вентиля для четырехмерных кудит-кудитных пар — задача, для которой классический подход потребовал бы не менее 13 двухкубитных вентилей квантовой запутанности.

«Наши фотонные кудиты закодированы в орбитальном угловом моменте, и мы разработали новую активную высокоточную технологию фазовой синхронизации для создания многомерного разделителя лучей на основе орбитального углового момента, который повышает стабильность управляемого фазового затвора, обеспечивая точность процесса в диапазоне [0,71 ± 0,01, 0,85 ± 0,01]», — заявили авторы.

Французский стартап Alice and Bob представил новый метод снижения ошибок побитовой обработки Elevator Code. Он позволяет, по заявлению компании, сократить количество логических ошибок будущих квантовых компьютеров в 10 000 раз, требуя всего в три раза больше кубитов.