量子门隐形传态已在两个实验室中测试，成功连接原子量子位
量子技术最新进展
德国的研究人员已在不同实验室的两个量子位（qubit）之间执行了量子门操作。这标志着迈向分布式量子逻辑的一步，系统设计师可以构建模块化的量子计算机，在不同设备之间扩展量子位，同时允许它们像一台计算机一样工作。分布式系统将避免量子位之间的串扰，这会降低量子计算的质量。
向量子计算机添加量子位要比向经典计算机添加量子位要复杂得多，因为每个量子位（可能是捕获离子，超导电路，金刚石氮空位中心或量子态的许多其他物理表现形式）都必须是能够进行必要的逻辑交互，同时还能免受噪声的干扰，因为噪声会破坏量子信息。一个重要的噪声源是多个量子位之间的干扰：“让我们说一个设备中只有三个或四个量子位，而你只想在两个量子位之间做一个门，”加辛（Garching）的马克斯·普朗克量子光学研究所的塞弗林·戴斯解释说。“由于它们都在一个设备中，因此你仍然可以将这两个量子位与不应参与计算的其他量子位串扰。”
单个设备添加的量子比特越多，串扰问题就越严重。导致特定平台出现问题的其他因素是难以解决大型寄存器中的特定量子位，空间受限以及从大型低温样品中除热的问题。
多种设备高技术测试
扩展量子计算机而不扩展随之而来的问题的一种可能方法是在多个设备之间扩展量子位。但是，这将需要集成在每个设备上执行的量子逻辑运算。
Daiss解释说：“如果仅使用一个模块计算一个结果并将状态发送到另一个模块，你仍然不会增加所拥有的计算空间，” Daiss解释说。因此，“量子门隐形传态”（量子门的构造取决于其输出取决于其他地方的输入门的状态）已成为一个活跃的研究领域。
这种门已经在同一阱中的离子与单个低温恒温器中的超导电路之间以及具有光子量子位的门之间进行了演示，尽管成功率极低。
在这项新研究中，由Gerhard Rempe领导的Daiss及其同事揭示了一种根本不同的，概念上更简单的门，该门基于单个光子与两个不同实验室中的模块的相互作用。在每个实验室中，他们都设置了一个包含单个Rub原子的光学腔，并使用60 ：: m光纤将两个系统连接在一起。
为了实现该量子门，他们沿着光纤发送光子作为“飞行的量子位”，并从两个腔中依次反射光子，从而使polarization的极化与the能级纠缠在一起。然后，将光子的测量结果与量子位上的条件反馈相结合，以实现CNOT门-一种量子逻辑的关键组件之一。
先驱量子门
该协议产生一个“先驱”量子门，其中光子的检测表明成功进行了门操作。将来，这可能证明对生产可靠的量子计算机至关重要，因为如果依次连接多个门，则确认每个连续的门都工作非常重要。戴斯说，如果量子位可以足够牢固地耦合到空腔或谐振器上，其他平台理论上可以使用研究人员的协议产生量子门。例如，这已经通过捕获离子或超导量子位来实现。
``格子手术''纠缠了容错拓扑量子位
戴斯说，未来，下一步将是将包含多个量子位的模块连接在一起，并生产具有多个模块的计算机：那一刻，”他总结道。
荷兰代尔夫特理工大学的罗纳德·汉森（Ronald Hanson）认为，该论文标志着向前迈出了重要的一步：“他们只是将一个光子从一侧散射到另一侧，然后对其进行测量。从概念上讲，它非常简单，并且表明它可以正常工作。” 他说。“所以事实是它已经被宣告，而且它的效率很高-我认为这是这项工作的真正新颖之处。”