Os fótons viajam rápido, e muitas vezes há a opção de transferir seu emaranhado para o estado sólido. Obviamente, a vantagem de transferir o emaranhamento para um qubit de estado sólido é que é possível operar com ele (portas de um e dois qubit, por exemplo) com facilidade e eficiência, enquanto é muito difícil efetuar quantum de dois qubit portas nos próprios fótons; para mais informações, consulte a resposta para Como aplicar um CNOT em qubits de polarização? Portanto, vamos dividir a resposta em abordagens híbridas de estado sólido óptico, abordagens puramente ópticas e abordagens puramente de estado sólido:
- A abordagem híbrida de estado sólido óptico resulta em registros como este de 2012: entrelaçamento anunciado entre qubits de estado sólido separados por 3 metros . Para a parte de estado sólido, eles empregaram centros de vacinação com nitrogênio , que são defeitos de diamante com notável coerência quântica, mesmo em alta temperatura (embora esse experimento em particular seja realizado em baixa temperatura). Nesse caso, a fidelidade quânticado estado final emaranhado está bem acima do limite clássico de 0,5, mas ao mesmo tempo bem abaixo de 0,9, o que significa que é suficiente demonstrar efeitos quânticos, mas não ótimo em termos práticos. Aparentemente, a indistinguibilidade imperfeita do fóton é a principal limitação à fidelidade nesse experimento, seguida por erros nos pulsos de microondas usados para girar as bases de leitura dos dois qubits de estado sólido. Como uma atualização mais recente sobre onde as coisas poderiam ser direcionadas com a abordagem híbrida, existe esta demonstração de protocolo de purificação e troca de emaranhamento para projetar repetidor quântico no IBM Quantum Computer . Até onde eu li, não é uma demonstração completa, pois na verdade não implementa a transferência de fóton-sólido, mas "projetar um circuito quântico que, em princípio, possa executar de maneira equivalente as principais operações de um repetidor quântico ". Para uma perspectiva de todo o campo da combinação de comunicações quânticas com computação quântica, consulte Nature Photonic's Towards a global quan network ( versão arXiv ).
- O registro puramente óptico, conforme relatado em sua resposta por @DaftWullie, é reivindicado pelo grupo Jian-Wei Pan na China, que relata emaranhamento em mais de 1203 km via satélite ( Distribuição de Chaves Quânticas Baseada Satélite-Terra ). Devido à natureza dos fótons, isso é mais útil para fins de comunicação puramente quântica do que para a computação quântica real.
- Na abordagem puramente de estado sólido, encontrei esta carta à Nature Nanotechnology de 2012, Controle elétrico de um qubit voador de estado sólido ( versão arXiv ) Yamamoto e colegas de trabalho relataram o transporte e a manipulação de qubits a distâncias de 6 mícrons em 40 ps, em um anel Aharonov-Bohm (baseado no efeito Aharonov – Bohm ), conectado a fios de dois canais que possuem um acoplamento de túnel ajustável entre os canais. Eles afirmam ser as primeiras " demonstrações de arquiteturas escaláveis de 'qubit voador' - sistemas nos quais é possível executar operações quânticas em qubits enquanto estão sendo coerentemente transferidas - em sistemas de estado sólido" . De acordo com Yamamoto et al., "Essas arquiteturas permitem controle sobre a separação de qubit e emaranhamento não local, o que os torna mais passíveis de integração e dimensionamento do que as abordagens de qubit estático. "
Tudo o que foi dito, provavelmente a melhor resposta prática para a pergunta, pelo menos por enquanto, está atualmente trabalhando com computadores quânticos: como se afirma que o computador quântico universal IBM de 16 bits pode ser totalmente enredado , parece que a distância máxima de emaranhamento em dispositivos de estado sólido não será uma limitação prática para a computação quântica (mesmo sem o emprego de qubits voadores). Suspeito que escalar e proteger esse emaranhado, no entanto, não será trivial.
