Detectorul de Minți Quantum: Cum Computerele Cuantice Exploatează “Acțiunea Fantomatică la Distanță” a lui Einstein

Cercetătorii au dezvoltat o metodă experimentală care confirmă activitatea cuantică în sistemele de calcul quantum, depășind simpla simulare a fizicii clasice.

Într-un studiu de referință publicat pe 22 aprilie 2025 în jurnalul Physical Review X, aceștia prezintă un test experimental ce demonstrează și certifică activități de calcul ce pot fi realizate doar prin mecanica cuantică.

Acest “detector de minci quantum”, așa cum l-au descris cercetătorii, a fost creat prin reformularea unui test faimos pentru mecanica cuantică și prin proiectarea unui computer cuantic specializat, antrenat să funcționeze în moduri care ar fi imposibile pe un sistem clasic.

Oamenii de știință au realizat acest lucru creând un procesor cuantic programabil cu 73 de qubiți, aranjat într-o structură de tip “fagure”, și antrenându-l folosind o tehnică hibridă cuantică-clasică numită Circuit Cuantic Variabil (VQC). Aceasta este o buclă de învățare automată în care un computer clasic ajută iterativ un computer cuantic să execute o sarcină cu o precizie mai mare.

În acest caz, sarcina computerului a fost să atingă un stat de energie atât de scăzut încât nu ar putea fi realizat prin fizica clasică. Prin confirmarea acestui stat de energie, cercetătorii au demonstrat principiile mecanicii cuantice.

Unul dintre obiectivele fundamentale ale calculului cuantic este de a extinde limitele a ceea ce pot face computerele, depășind legile fizicii clasice. Computerele binare, cum ar fi telefoanele, laptopurile, PC-urile, serverele și supercomputerele, sunt constrânse de legile fundamentale ale fizicii clasice.

Biții în calculul clasic folosesc 1 și 0 pentru a efectua calcule complexe, dar pot procesa calcule doar în secvență. În cele din urmă, există o limită a ceea ce pot realiza într-un interval de timp rezonabil.

Computerele cuantice, pe de altă parte, folosesc qubiți — echivalentul cuantic al unui bit clasic — pentru a exploata legile neobișnuite ale mecanicii cuantice, cum ar fi încurcătura cuantică, pentru a efectua calcule complexe în paralel. Dacă starea unui bit poate fi reprezentată fie ca fiind “on”, fie “off” (cu un 1 sau un 0), un qubit ocupă o superpoziție a ambelor stări (adică poate fi oricare dintre stări și orice combinație de stări) până când este măsurat.

Încurcătura cuantică apare când doi qubiți devin corelați la distanță. Măsurarea stării unuia dezvăluie stările oricărui qubit încurcat asociat. Sub legile fizicii clasice, acest lucru ar fi similar cu aruncarea unei monede în Londra pentru a determina rezultatul unei aruncări simultane în New York. Pe măsură ce mai mulți qubiți încurcați sunt adăugați în sistem, spațiul de calcul crește exponențial.