In Chicago wurden quantenverschränkte Zustände zwischen den Knotenpunkten übertragen.

Erstmals ist es gelungen, verschränkte Quantenzustände über einen Draht zu übertragen, der zwei Knotenpunkte verbindet (siehe auch: Weltweit erstes integriertes Quantenkommunikationsnetzwerk). Spezialisten der Pritzker School of Molecular Engineering an der University of Chicago verstärkten den Quantenzustand gleichzeitig auf demselben Draht, indem sie zuerst den Draht benutzten, um ein Qubit an jedem Knotenpunkt zu verschränken, und dann diese Qubits mit weiteren Qubits an den Knotenpunkten verschränkten.
 
Die Entwicklung von Methoden zur Übertragung verschränkter Zustände ist ein Schlüsselelement, das für die Skalierung von Quantencomputersystemen benötigt wird, sagt der Hauptautor der Studie, Professor Andrew Cleland.

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Um den Quantenzustand zu senden, erzeugten die Forscher drei supraleitende Qubits an jedem Knoten. Dann verbanden sie ein Qubit von jedem Knoten mit einem Draht und sendeten den Quantenzustand in Form von Mikrowellenphotonen. Da der gesamte Vorgang nur einige zehn Nanosekunden dauerte, gab es nur einen minimalen Informationsverlust. Dieses System erlaubte ihnen auch, die Verschränkung der Qubits zu "verstärken". Sie verschränkten zunächst ein Qubit aus beiden Knoten miteinander, dann dehnten sie die Verschränkung auf weitere Qubits aus. Als sie fertig waren, verschränkten sie alle Qubits an beiden Knoten, was einen einzigen globalen verschränkten Zustand erzeugte.

In Zukunft könnten Quantencomputer aus Modulen gebaut werden, in denen Berechnungen von Gruppen verschränkter Qubits durchgeführt werden. Solche Computer können aus vielen zusammengeschalteten Knotenpunkten gebildet werden. Tatsächlich werden heute Supercomputer gebaut, die aus vielen Rechenknoten in einer effizienten Maschine bestehen. Die Übertragung des verschränkten Zustands zwischen den Knoten ist daher eine sehr wichtige Entwicklung auf dem Weg zum Aufbau solcher modularen Quantencomputer.

Solche Knoten müssen in der Lage sein, komplexe Quantenzustände zwischen ihnen zu übertragen, und unsere Arbeit ist ein wichtiger Schritt in diese Richtung, sagt Cleland, und merkt an, dass auch Quantennetzwerke von diesem Ansatz profitieren könnten. Die Wissenschaftler aus Chicago hoffen, in Zukunft ihre Architektur um einen weiteren Knoten zu erweitern und einen verschränkten Zustand aus Qubits zu erzeugen, die in drei Modulen gruppiert sind.