В нескольких статьях про квантовые компьютеры я писал, что основная проблема таких систем - сохранить состояние квантовой суперпозиции. Кубит должен находиться сразу во всех возможных состояниях, а измерение его реального состояния и будет этакой отсечкой для подтверждения правильности вычисления. Но помимо этого система работает со связанными частицами. Несколько кубитов можно объединить специальным образом и тогда они работают как единый механизм.

Частицы не запутываются друг с другом. Происходит кое-что другое

Стандартная иллюстрация к таким статьям

Запутанные квантовые частицы когда-то уже удивили Эйнштейна. Проблема в том, что информация о состоянии по сути передаётся быстрее скорости света, что нарушает положение о скорости света, которая максимальна во Вселенной. Но у квантовой запутанности есть ещё один интересный аспект.

Наверняка вы слышали, как цитирую "ученые запутали частицы некоторым образом"? Технически процесс сложный и если читать его научно-популярные описания, то заключается он в выравнивании состояний посредством воздействия на одну из запутанных частиц. Происходит взаимная поляризация и выравнивание параметров.

Но парадокс в том, что частицы не запутываются. Они просто уже запутаны. На самом деле, все запутано со всем остальным все время. Так о чем же мы тогда говорим, когда рассуждаем, скажем, о запутанной паре электронов и её получении?

На самом деле это сложная экспериментальная установка, включающая два электрона и аппарат, который предназначен для минимизации их запутанности с окружающей средой. По крайней мере на мгновение, эти электроны ведут себя так, как будто они запутаны только друг с другом, а не со всем остальным во Вселенной. Затем мы можем наблюдать любопытные корреляции в их поведении. Корреляции, которые не могут быть объяснены классической физикой или какими-либо секретными сигналами, передаваемыми между двумя электронами.

Если вам сломали Туб, то https://dzen.ru/video/watch/6727aad03d41d468acbc499e

Но в конечном итоге окружающая среда побеждает. Электроны теперь снова более запутаны со всем остальным, и прекрасные корреляции исчезают в шуме окружающей среды. В этом случае мы говорим, что макроявления оказали разрушительное воздействие и запутанность развалилась. Однако всё по-видимому очень просто. Мы не запутываем частицы, а распутываем их общую запутанность.

Это, кстати, также является ключевой проблемой, когда дело доходит до построения масштабируемых архитектур квантовых вычислений. Не иметь эти кубиты, запутанные с окружающей средой - это самая сложная часть проблемы. В итоге мы бьемся, чтобы сохранить связь двух частиц, а нужно было бы думать об их изоляции от Вселенной.