Jeśli splątanie jest linią paliwową próżni, to szyk ogniw ma prawo skalowania

Dlaczego biblioteka to podpowiada

Protokół uruchomiono na nadprzewodzących kubitach na publicznych maszynach i na spinach jądrowych w cząsteczce, z energią na końcu odbiorczym zmierzoną schodzącą poniżej poziomu stanu podstawowego w obu przypadkach (Demonstration of Quantum Energy Teleportation on Superconducting Quantum Hardware, 2023; Experimental Activation of Strong Local Passive States with Quantum Information, 2023).

Wypróbuj trzy kształty, z którymi pomiar mógłby wrócić — dostarczoną energię na ogniwo opadającą, utrzymującą poziom albo rosnącą — zanim przebieg rozstrzygnie, który to jest.

Księga rachunkowa kwantowej teleportacji energii

Dwie komórki zajmują splątany stan podstawowy małego układu. Alicja mierzy swoją, a jej przyrząd za to płaci, bo lokalna operacja na stanie podstawowym może go tylko podnieść. Jeden klasyczny bit przechodzi do Boba nie szybciej niż światło, a operacja wybrana przez ten bit pozwala jego przyrządowi zebrać energię, która już leżała obok niego jako stłumiona fluktuacja. Trzymaj księgę otwartą, przesuwając parametry modelu, i patrz na jedyną rzecz, która nigdy się nie zdarza: żeby wyszło więcej, niż weszło.

Na co patrzeć

Księga dwóch komórekEnergia na komórkę w miarę dokładania komórek. Poglądowe — nie dane

• Dostarczone na komórkę
• Wydane na komórkę

Wypróbuj przebieg

Energia dostarczana na komórkę opada wraz z dokładaniem komórek. Poglądowe — nie daneEnergia dostarczana na komórkę utrzymuje się. Poglądowe — nie daneEnergia dostarczana na komórkę rośnie. Poglądowe — nie dane

Liczba komórek

16

Powrót do opublikowanych parametrów

Dostarczone na komórkę:

0,35

Wydane na komórkę:

2,00

Dostarczone przez wydane:

0,18

Poglądowe — nie dane

Kształt narysowany, nie zmierzony: żadna krzywa skalowania tego protokołu nie została opublikowana.

Odczyt: Poglądowe — nie dane. Liczba komórek 16. Dostarczone na komórkę: 0,35. Wydane na komórkę: 2,00. Dostarczone przez wydane: 0,18.

Dla h równego 1,5 i k równego 1 na ibmq jakarta człon sprzężenia po stronie Boba pokazuje minus 0,1079, czyli około 76 procent wartości dokładnej, i wychodzi ujemnie na każdej z sześciu użytych maszyn IBM. Ten ujemny odczyt jest całą obserwacją: lokalna energia zeszła poniżej poziomu stanu podstawowego.

Przekaz wyprzedza własną dynamikę układu. Alicja melduje w około dziesięć nanosekund wobec czasu sprzężenia rzędu stu, więc Bob ma swoją energię, zanim łańcuch zdążyłby mu cokolwiek donieść.

Niezależne powtórzenie użyło trzech jąder węgla 13 w kwasie krotonowym trans, na spektrometrze 700 megaherców w temperaturze pokojowej, i trwało czternaście milisekund wobec sprzężenia spinowego 1,16 herca — znacznie szybciej, niż energia przeszłaby przez cząsteczkę.

Na odległość protokół próżniowy jest ograniczony przez jeden przez dwanaście pi razy odstęp, bo obszar poniżej poziomu próżni po stronie Boba musi być podparty dodatnią energią w pobliżu. Umieść w przerwie ściśnięty stan próżni, a to podparcie zapewni sama przerwa, i spadek znika.

Odwróć tę samą maszynerię, a wkłada ona w jedną komórkę więcej energii, niż dopuszcza równy udział w całości — magazynowa połowa tej samej architektury.

Protokół jest w literaturze od 2008 roku i działał już na kubitach nadprzewodzących oraz na spinach jądrowych, a w obu przypadkach zmierzono, że energia po stronie odbiorczej schodzi poniżej poziomu stanu podstawowego.

Pomiar, który by to rozstrzygnął: energia dostarczona na komórkę odbiorczą i całkowita energia wydana na komórkę odbiorczą, obie wobec liczby komórek, na sprzęcie, który już istnieje. Pierwszy szczebel kosztuje tylko tyle, co zalogowanie się do publicznego komputera kwantowego.

Karty, które czyta ten przyrząd

• Hotta, protokół na łańcuchach spinowych, od którego się zaczęło (2008) (po angielsku)
• Hotta, informacja z pomiaru jako klucz do energii lokalnej próżni (2008) (po angielsku)
• Hotta, wprowadzający przegląd protokołu (2011) (po angielsku)
• Hotta, Matsumoto i Yusa, wersja bez ograniczenia odległości (2014) (po angielsku)
• Frey i współpracownicy, dokładne granice lokalnego pozyskiwania energii (2019) (po angielsku)
• Ikeda, demonstracja na sprzęcie nadprzewodzącym (2023)
• Rodríguez-Briones i współpracownicy, eksperyment na spinach jądrowych (2023)
• Hotta i Ikeda, protokół na odwrót jako bateria kwantowa (2025)

ibmq lima · ibmq jakarta · ibmq hanoi · ibm cairo · ibm auckland · ibmq montreal · 14 ms · 10 ns

Teoretyczna granica czysto lokalnej ekstrakcji jest znana dokładnie, sprowadzona do jednej nierówności operatorowej, wraz ze składnikiem, który ponownie otwiera drzwi — klasyczną komunikacją między dwoma obszarami (Fundamental Limitations to Local Energy Extraction in Quantum Systems, 2019). Spadek z odległością, który trzymał protokół w skali milimetrowej, znika po dostarczeniu ściśniętej próżni w szczelinie, co jest zasobem, który ta dziedzina już wytwarza rutynowo (Quantum energy teleportation without a limit of distance, 2014). A ta sama maszyneria uruchomiona wstecz koncentruje więcej energii w jednym ogniwie baterii kwantowej, niż pozwala klasyczny sufit (Exceeding the maximum classical energy density in fully charged quantum batteries, 2025), co oznacza, że szyk ma tryb magazynowania, a nie tylko transportu. Autorzy eksperymentu ze spinami jądrowymi sami nazywają dalsze połączenie: ten sam protokół dotyczy naruszeń warunków energetycznych w kwantowej teorii pola na zakrzywionej czasoprzestrzeni, co jest dokładnie tą wielkością, jakiej wymagają rozdziały tej strony o napędzie.

Eksperyment albo budowa

Uruchom protokół dwukubitowy przy n równym dwa, potem zbuduj łańcuchy i sieci przy czterech, ośmiu i szesnastu, na sprzęcie, który już istnieje. Trzymaj koszt kanału klasycznego i koszt pomiaru w księdze od pierwszego przebiegu. Pomiarem rozstrzygającym jest energia dostarczona na ogniwo odbiorcze i całkowita energia zużyta na ogniwo odbiorcze, obie wykreślone względem liczby ogniw i względem długości korelacji stanu podstawowego.

Jeśli krzywa dostarczonej energii opada wolniej niż krzywa kosztu, architektura ma kierunek; jeśli nie, jest to opublikowana granica dla idei, o której ta dziedzina obecnie tylko spekuluje, a to karmi też wprost pytanie o warunki energetyczne, od którego zależą rozdziały tej strony o napędzie.