Физики запутали квантовый бит и квантовый трит,

Классический и квантовый регистры. Квантовый находится в суперпозиции всех возможных состояний. Иллюстрация Wikimedia Commons.

Международный коллектив ученых смог запутать двоичную и троичную единицу квантовой информации - кубит и кутрит. Это достижение может позволить повысить безопасность и эффективность квантовых компьютеров, сообщает Physorg со ссылкой на статью в журнале Physical Review Letters.

Кубит, как и классический бит, может принимать два значения (0 и 1), однако, в отличие от бита, способен находиться в двух состояниях одновременно (в суперпозиции состояний). Кубиты, как и другие квантовые объекты, могут быть запутаны друг с другом (entangled). Свойства запутанных кубитов связаны, так что при воздействии на один из запутанных кубитов изменяется и второй, даже если носители кубитов расположены не рядом и никак не соединены.

Цепочка из n бит может в данный момент времени находиться только в одном состоянии. Цепочка из n запутанных кубит (квантовый регистр) - в 2ⁿ состояниях, причем за счет запутанности их можно изменять одновременно, то есть очень быстро обрабатывать информацию.

Кутрит - квантовый аналог классического трита (троичной единицы информации, которая может принимать три значения - 0, 1 и 2). Он обладает теми же свойствами, что и кубит, но открывает еще более широкие возможности: так, квантовый регистр из n кутрит может одновременно находиться в 3ⁿ состояниях.

Напрямую работать с кутритами, однако, достаточно сложно. Проще запутать кутрит с кубитом, после чего влиять на систему, воздействуя на кубит (например, проводя измерения его состояния).

Группа австралийских, британских и канадских исследователей описала технологию запутывания кубита и кутрита и возможности дальнейшей работы с системой. Физическим носителем кубита является фотон, кутрита - бифотон (система из двух фотонов).

Исследователи считают, что использование кутритов может повысить безопасность квантовых компьютеров, эффективность их квантовых логических вентилей, а также скорость передачи информации.