Como os computadores clássicos, os computadores quânticos precisarão de configurações de cluster ou cálculos distribuídos. A prática mostra que, dessa maneira, é mais fácil aumentar os recursos de computação do que escalar localmente um sistema. Você pode implementar a transmissão de dados quânticos por meio de um canal clássico, mas isso geralmente leva a um aumento de erros. Seria muito mais confiável para teletransportar as condições, o benefício da física quântica permite isso.
Um processador quântico típico em armadilhas de íons. Fonte da imagem: NIST
Esclareceremos imediatamente que o teletransporte quântico não transmite energia e informação. Com sua ajuda, um estado quântico é transmitido, por exemplo, a direção da parte traseira de um elétron ou átomo (íon). Desde que antes de medir a parte traseira (ou outros estados quânticos do objeto) na extremidade transmissora, não pode ser conhecida com antecedência, pois o lado receptor a transmissão não levará preenchimento semântico. No entanto, se o teletransporte estiver incluído no processo de computação, alguns (sem sentido em todas as outras condições) o estado intermediário obtido em uma plataforma poderá ser teleportado para continuar os cálculos na plataforma remota.
Anteriormente, um teletransporte quântico ao realizar cálculos era implementado dentro da estrutura de um “chip”. Cientistas da Universidade de Oxford (Universidade de Oxford) marcaram duas plataformas quânticas espaçadas em cubos de íons para verificar a possibilidade de cálculos distribuídos usando o efeito do teletransporte quântico. “Computadores” eram um do outro a uma distância de dois metros, mas podiam estar localizados em salas diferentes ou ainda mais. No final, isso é apenas uma questão do custo dos equipamentos de laboratório.
Os íons calculados de cálcio e estrôncio foram usados como cubos – cada par em sua armadilha que desempenha o papel de um computador. Nesse cluster, os íons cálcio serviram como memória local e Ion Strontia trabalhou como transmissor e, na outra extremidade, como um receptor de estado quântico. Ambos os John Strontius confundiram fótons através de um cabo óptico, após o qual todo o sistema começou a funcionar como um todo.
Antes do estabelecimento de um estado confuso, o sistema permaneceu no estado inicial. Mas assim que a confusão ocorreu, o ION Strontia emitiu o fóton, que sinalizou a prontidão do sistema para os cálculos. A instalação apresentada possibilitou a implementação da operação lógica mais simples CZGATE (controlada Z). Esta é uma das válvulas quânticas básicas (portões); portanto, o algoritmo para cálculos de cluster em princípio pode ser qualquer coisa.
Os experimentos mostraram que a precisão dos cálculos durante o teletransporte de um resultado intermediário do côvpo para o cubo foi de 70 %, mas apenas devido ao uso de equipamentos baratos para as armadilhas dos íons. Do ponto de vista do teletransporte sozinho, a precisão atingiu 97 %. Isso é significativamente menor que a precisão de muitas plataformas quânticas modernas, mas já existe um certo resultado com o qual você pode continuar trabalhando.
Com a combinação correta de operações de teletransporte, é possível recriar um conjunto completo de elementos quânticos lógicos. Em outras palavras, você pode criar um computador quântico universal capaz de executar qualquer algoritmo quântico, simplesmente usando o teletransporte. Assim, o termo “portões de teletransporte” pode migrar com confiança da ficção científica para nossas vidas, embora não seja como sonhada.