Vaterloo Universiteti tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri𝑛 =2 üçün protokol. Reduksiya olunmuş halı maksimum qarışıq olan kubitlər dalğalanmaları göstərən sferalarla təmsil olunur. Mənbə: Physical Review Letters (2026). DOI: 10.1103/y4y1-1ll6

Vaterloo Universitetinin tədqiqatçılarından ibarət qrup kvant hesablamasında fundamental “klonlaşdırmanın olmaması” problemini zərif şəkildə aradan qaldıran bir irəliləyiş əldə edib. “Şifrələnmiş Kubitlər Klonlaşdırıla Bilər” adlı tədqiqat Physical Review Letters jurnalında dərc olunub .

Kvant hesablamaları məlumatı necə saxlayır

Kvant hesablamaları, məlumatların kubit adlanan kiçik vahidlərdə saxlanıldığı və emal edildiyi həyəcanverici bir texnoloji sərhəddir. Kubitlər, məsələn, fərdi elektronlarda, fotonlarda (işıq hissəcikləri), atomlarda, ionlarda və ya kiçik cərəyanlarda saxlanıla bilər.

Dünyanın hər yerində universitetlər, sənaye və hökumətlər bu kubitləri idarə etmək üçün texnologiyanı təkmilləşdirmək və onları böyük və etibarlı kvant kompüterlərinə birləşdirmək üçün milyardlarla dollar xərcləyirlər. Bu texnologiyanın kibertəhlükəsizlik, materialşünaslıq, tibbi tədqiqatlar və optimallaşdırma da daxil olmaqla güclü tətbiqləri olacaq.

Potensial təsir və klonlaşdırma problemi

Vaterloo Universitetinin Tətbiqi Riyaziyyat Departamentinin İnformasiya Fizikası və Süni İntellekt üzrə Diter Şvarts kafedrasının müdiri Dr. Axim Kempf bildirib ki, “Bu irəliləyiş kvant Dropbox, kvant Google Drive və ya kvant STACKIT kimi kvant bulud yaddaşını eyni kvant məlumatlarını birdən çox serverdə təhlükəsiz və etibarlı şəkildə saxlamağa imkan verəcək. Bu yaddaş ehtiyat nüsxəsini artıq və şifrələnmiş ehtiyat nüsxə kimi saxlaya bilər”.

“Bu, kvant hesablama infrastrukturunun qurulmasına imkan verən vacib bir addımdır.”

“Kvant hesablamasının, xüsusən də çox çətin problemlərin həlli üçün böyük potensialı var, lakin eyni zamanda özünəməxsus çətinliklər də yaradır. Kvant hesablamasının qarşılaşdığı ən çətin məsələlərdən biri kvant məlumatlarının, heç olmasa birbaşa surətinin çıxarıla bilməyəcəyini iddia edən klonlaşdırma teoremi adlanır. Bu, kvant məlumatlarının saxlanmasının incə üsulu ilə bağlıdır.”

Kvant dolaşıqlığını anlamaq

Vaterloo Kvant Hesablama İnstitutunun əməkdaşı və Perimetr İnstitutunun müxbir üzvü olan Kempf əlavə olaraq izah edir ki, kvant məlumatı parolun bölünməsi kimi işləyir. Əgər parolun birinci yarısı sizdədirsə və ikinci yarısı dostunuzdadırsa, ikiniz də onu tək istifadə edə bilməzsiniz – amma iki yarısınızı birləşdirsəniz, dəyərli parolu əldə edirsiniz.

Oxşar mənada, kubitlər xüsusidir, çünki onlar məlumatları birləşdirdikcə böyüyən şəkildə paylaşa bilirlər. Tək bir kubit öz-özünə çox şey saxlamır, lakin kubitlər bir-birinə bağlandıqda, yalnız birləşdirildikdə görünən çoxlu miqdarda məlumat saxlaya bilirlər. Paylaşılan məlumatları birdən çox kubit arasında saxlamaq üçün bu unikal qabiliyyət kvant dolaşıqlığı adlanır.

Kempf izah edir ki, 100 kubit eyni anda ²¹⁰⁰ yolla məlumat paylaşa bilər . Bu, onlara o qədər dolaşıq məlumat paylaşmağa imkan verir ki, bugünkü bütün klassik kompüterlər onu saxlaya bilmir.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Klonlaşdırmanın olmaması teoremi üçün alternativ həll yolu

Lakin kvant hesablamasının bütün potensialına baxmayaraq, klonlaşdırmanın olmaması teoremi onun necə tətbiq olunacağını məhdudlaşdırır. Bunun səbəbi, məlumatların kopyalanmasının – paylaşma və ehtiyat nüsxələrin çıxarılması üçün – çox istifadə edilən bir vasitə olduğu klassik hesablamadan fərqli olaraq, kvant hesablamasında sadə kopyalama və yapışdırma yoxdur.

“Kvant məlumatlarının klonlanmaması teoremi üçün alternativ bir həll yolu tapdıq”, – deyə Kempf ilə birlikdə yeni metodu Kempf-in laboratoriyasında postdoktoral tədqiqatçı işləyərkən kəşf edən və hazırda Kyuşu Universitetində tədqiqat köməkçisi professoru olan Dr. Koji Yamaquçi izah edir.

“Məlum olur ki, kvant məlumatını kopyaladıqca şifrələsək, istədiyimiz qədər nüsxə yarada bilərik. Bu metod klonlaşdırmanın olmaması teoremini keçə bilir, çünki şifrələnmiş nüsxələrdən birini seçib deşifrə etdikdən sonra deşifrə açarı avtomatik olaraq müddəti bitir. Yəni, deşifrə açarı birdəfəlik istifadə üçün açardır. Lakin hətta birdəfəlik açar belə artıq və şifrəli kvant bulud xidmətləri kimi vacib tətbiqləri aktivləşdirir.”

Daha çox məlumat: Koji Yamaguchi və digərləri, Şifrəli Qubitlər Klonlana Bilər, Fiziki İcmal Məktubları (2026). DOI: 10.1103/y4y1-1ll6

Jurnal məlumatları: Fiziki icmal məktubları 

Vaterloo Universiteti tərəfindən təmin edilir