Сеть кубитов, связанных запутанностью, для квантовой связи или вычислений.Сеть квантовой запутанности — это система, в которой несколько квантовых битов (кубитов) связаны через запутанность — явление, при котором квантовые состояния частиц становятся взаимозависимыми независимо от расстояния. В такой сети кубиты являются узлами, а запутанность между ними образует связи, что позволяет выполнять задачи, невозможные в классических системах. Эта архитектура является основой для квантовой связи, распределённых квантовых вычислений и квантовой криптографии, так как она позволяет передавать квантовую информацию без физического перемещения частиц.
Концепция запутанности была введена Эрвином Шрёдингером в 1935 году, после знаменитой статьи Эйнштейна-Подольского-Розена. Идея использования запутанности как сетевого ресурса для связи была разработана в 1990-х годах, с ключевыми предложениями Артура Экерта по квантовой криптографии и Чарльза Беннета и других по квантовой телепортации.
Сеть работает следующим образом: сначала создаются запутанные пары кубитов, часто с помощью таких процессов, как спонтанное параметрическое рассеяние для фотонов или управляемые взаимодействия для ионов в ловушках. Затем эти запутанные пары распределяются по разным узлам, и, выполняя совместные измерения над определёнными кубитами, запутанность можно «переключить» или расширить, чтобы соединить удалённые узлы. Это создаёт сеть запутанности, которую можно использовать для квантовой телепортации, где состояние кубита передаётся от одного узла к другому путём отправки классической информации и использования общей запутанности как ресурса.
Сети квантовой запутанности используются в квантовом распределении ключей для защищённой связи, и они являются основой для предлагаемых архитектур квантового интернета, которые позволят соединять квантовые компьютеры на больших расстояниях.
В 2023 году исследователям удалось запутать 120 сверхпроводящих кубитов на одном чипе, что стало значительной вехой в масштабировании квантовых сетей.
