Los fotones viajan rápido, y a menudo existe la opción de transferir su enredo a estado sólido. Por supuesto, la ventaja de transferir enredos a un qubit de estado sólido es que uno puede operar con él (puertas de uno y dos qubit, por ejemplo) con facilidad y eficiencia, mientras que es muy difícil lograr cuántica de dos qubit puertas en los fotones mismos, para más información, vea la respuesta a ¿Cómo se aplica un CNOT en qubits de polarización? Entonces, dividamos la respuesta en enfoques híbridos de estado sólido óptico, enfoques puramente ópticos y enfoques de estado sólido puro:
- El enfoque híbrido de estado sólido óptico da como resultado registros como este de 2012: Enredado anunciado entre qubits de estado sólido separados por 3 metros . Para la parte de estado sólido, emplearon centros de vacantes de nitrógeno , que son defectos de diamante con notable coherencia cuántica, incluso a alta temperatura (aunque este experimento particular se realiza a baja temperatura). En este caso, la fidelidad cuánticadel estado final entrelazado está muy por encima del límite clásico de 0.5 pero al mismo tiempo muy por debajo de 0.9, lo que significa que es suficiente para demostrar efectos cuánticos, pero no es excelente en un sentido práctico. Aparentemente, la imperfección de los fotones imperfecta es la principal limitación a la fidelidad en este experimento, seguida de errores en los pulsos de microondas que se usan para rotar las bases de lectura de los dos qubits de estado sólido. Como una actualización más reciente sobre hacia dónde podrían dirigirse las cosas con el enfoque híbrido, existe esta Demostración de purificación de enredos y protocolo de intercambio para diseñar el repetidor cuántico en IBM Quantum Computer . Por lo que he leído, no es una demostración completa, ya que en realidad no implementa la transferencia de fotones sólidos sino más bien "diseñe un circuito cuántico que, en principio, pueda realizar de manera equivalente las operaciones principales de un repetidor cuántico ". Para obtener una perspectiva sobre todo el campo de combinar las comunicaciones cuánticas con la computación cuántica, consulte Nature Photonic's Towards a global quantum network ( versión arXiv ).
- El registro puramente óptico, según lo informado en su respuesta por @DaftWullie, es reclamado por el grupo Jian-Wei Pan en China, que informan enredos de más de 1203 km a través de un satélite ( Distribución de clave cuántica basada en enmarañamiento de satélite a tierra ). Debido a la naturaleza de los fotones, esto es más útil para fines de comunicación puramente cuántica que para la computación cuántica real.
- En el enfoque de estado puramente sólido, encontré esta carta a Nature Nanotechnology de 2012, Control eléctrico de un qubit volador de estado sólido ( versión arXiv ) Yamamoto y sus colegas informaron el transporte y la manipulación de qubits a distancias de 6 micras dentro de 40 ps, en un anillo Aharonov-Bohm (basado en el efecto Aharonov-Bohm_effect ), conectado a cables de dos canales que tienen un acoplamiento de túnel sintonizable entre canales. Afirman ser las primeras " demostraciones de arquitecturas escalables de 'qubit volador', sistemas en los que es posible realizar operaciones cuánticas en qubits mientras se transfieren coherentemente, en sistemas de estado sólido" . Según Yamamoto et al., "Estas arquitecturas permiten el control sobre la separación de qubit y el enredo no local, lo que los hace más susceptibles de integración y escalamiento que los enfoques de qubit estáticos. "
Dicho todo esto, probablemente la mejor respuesta práctica a la pregunta, al menos por ahora, está funcionando actualmente con computadoras cuánticas: dado que se afirma que la computadora cuántica universal IBM de 16 qubits puede enredarse completamente , parece que la distancia máxima de enredo en dispositivos de estado sólido no será una limitación práctica para la computación cuántica (incluso sin emplear qubits voladores). Sospecho que escalar y proteger ese enredo, sin embargo, no será trivial.
