• Ученые из Австрии и Китая создали логический вентиль для квантовых вычислений с четырьмя состояниями.
• Орбитальный угловой момент позволяет достичь большего числа состояний.
• Новый вентиль может использоваться для многомерной оптической квантовой обработки информации.
• До сих пор эксперименты по квантовым вычислениям проводились на основе поляризации фотонов.
• Исследователи разработали протокол для работы с двумя фотонами в суперпозиции различных волновых форм.
• Новый квантовый вентиль позволяет разделять запутанные фотоны.
• Основным препятствием для реализации квантовых вентилей является ограничение прямого взаимодействия между фотонами.
• Ученые разработали протокол для реализации запутанного вентиля для двух фотонных кудитов в произвольном измерении.

В эксперименте была продемонстрирована работа вентиля для четырехмерных кудит-кудитных пар — задача, для которой классический подход потребовал бы не менее 13 двухкубитных вентилей квантовой запутанности.