【量子計算與微波爐】

江南布衣

【量子計算與微波爐】

 

 

 

在一個芯片上的量子計算機

兩個獨立的物理學家小組取得了基於囚禁離子的量子計算機控制的重要突破。

 

控制量子位（量子比特）使用多個激光束，兩隊都使用微波源，這是在量子電路更容易控制和整合。

 

這項工作可能會導致實際納入一個單一的芯片上大量的量子比特的量子計算機。

 

最成功的量子計算系統，迄今已在離子阱 - 信息編碼是在電場局限於離子的電子自旋態。

 

在這樣的系統，多種離子的電子自旋可以被放入一個單一的量子態中，他們不再是相互獨立的。

 

在這種“糾纏”的狀態，沒有在經典物理學的模擬，離子間的相關性，可用於執行某些邏輯運算，將採取經典計算機 unfeasibly長時間。

 

 

糾纏多個自旋

然而，糾纏不清的兩名被困離子需要一雙仔細對齊的紫外線激光束 - 不能輕易對集成電路生產。

 

套住兩個離子對，兩對激光束的需要等。

 

實用的量子計算機將需要一個包含數千甚至上百萬量子比特的處理器，所以科學家們一直在尋求一種方式，沒有大量的激光束處理許多被困離子。

 

克里斯托夫德奇和漢堡大學的同事在2001年取代微波和無線電的來源，可以更容易產生和控制激光器的想法。

 

此前，這種輻射被用來在其他被困離子實驗，但用它來實現量子邏輯運算是一個非常革命性的建議。

 

這是因為量子邏輯所需的交互類型，通常這種輻射非常弱。然而，研究人員建議增加一個梯度磁場，刺激的互動。

 

 

磁蒙混過關

不幸的是，靜磁場敏感的國家，需要使用的量子態易受電磁噪聲，發現在我們身邊，和技術的證明問題。

 

2008年在國家標準和技術研究所（NIST）在科羅拉多州博爾德的離子存儲組，提出消除靜態磁場梯度和使用，而不是由微波源本身產生的振盪場的物理學家。

 

不易受電磁噪聲和更強大的好處，在這個計劃中使用的量子態。

 

現在這兩個研究小組報告自然在雜誌上的重大進展 。

 

德奇的集團，現時齊根大學連同在烏爾姆理論物理研究所的同事，有來最多生成，而仍然敏感的應用磁場梯度，是遠遠不足脆弱的噪音從而可以保存100倍以上的時間 。

 

在所附的文件的評注，蘇塞克斯大學的溫弗里德Hensinger比較本集團的計劃，汽車的懸掛系統，從車輪分離的身體，這樣的道路顛簸不打擾驅動程序。

 

同時，NIST的研究小組，更進一步，並執行所有的基本量子邏輯運算（雖然只有兩個量子比特），通過集成到一個芯片波導交付使用微波輻射。

 

我們已經整合的機制，並進入誘捕結構的兩個離子之間的糾纏，說：基督教Ospelkaus，建於 NIST的實驗與同事一起。

 

我們不再需要建立一個非常複雜和先進的激光系統，周圍全營：我們只是通過發送陷阱結構的電流，並產生振盪領域和它所有其他相干的量子操作，我們需要做的。

 

 

強的情況下為投資

Hensinger說，這兩份文件共同構成了一個離子阱量子計算領域的顯著進步。

 

“的論文在時間上的大量投資使一個非常強的情況下，人力和財力，推動這項技術的發展，如果你是一家銀行問自己：你想投資你的錢，這兩個文件是有力的證據，被困離子有相當顯著的能力。“

 

這項工作是描述自然 476 181 476 185 自然 。

 

關於作者

 

添Wogan是總部設在英國的科學作家

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/46826