带来长期寻找的 Quantum 计算机离事实较近的步骤

Published on July 6, 2009 at 11:29 PM

国家标准技术局的 (NIST) 物理学家在其邻居解决了在数量计算机发展的障碍,有 devised* 可行的方式操作唯一 “咬住”在数量处理器,无需干扰信息存储了。 途径,做新颖的使用偏光创建 “有效”磁场,可能带来长期寻找的计算机离事实较近的一个步骤。

光学格子使用激光分隔铷原子 (红色) 为使用作为信息 “位”在中立原子数量处理器 -- 设计员设法发展成完全的数量计算机的还原设备。 NIST 科学家设法查出和控制铷原子的对与偏光,可能带来量子计算离事实较近的一个步骤的预付款的。 赊帐: NIST

在创建一台运转的数量计算机的一个巨大挑战从这个环境时维护对信息承运人的控制, “切换”在数量处理器,当查出他们。 这些数量位或者 “qubits”,有这个离奇的能力同时存在于 " on " 和 " off " 位置,给数量计算机功率解决问题常规计算机查找难处理 - 例如破解复杂密码编码。

对数量计算机发展的一个途径打算使用一个唯一查出的铷原子作为 qubit。 每个这样铷原子可能承担任何八不同能态,因此设计目标是选择二这些能态表示断断续续的位置。 理论上,这两个状态应该是完全地不区分的对可能毁坏 qubit 的能力同时是断断续续的杂散的磁场,破坏计算。 然而,选择这样 “域不区分的”状态也使 qubits 较不敏感对故意地用于的那些磁场选择和操作他们。 “它是位尴尬困境”, Nathan Lundblad 说 NIST 的。 “敏感对您做 qubits 的独立控制,越困难变得使他们适当地工作”。

要解决使用磁场的问题控制各自的原子,当保留杂散的域在海湾时, NIST 小组使用二个对在同一个原子内的能态。 每个对最适合于对一项不同的任务: 而第二个 “运作的”对包括为计算,将使用的一 qubit 一个对使用作为 “内存” qubit 为存储信息。 当每个对状态是不区分时的域,在内存和运作的状态之间的转移是敏感和顺应的对磁场控制。 当内存 qubit 需要执行计算时,一个磁场可能做它更改帽子。 并且它可能执行此,无需干扰附近的内存 qubits。

NIST 小组展示了在一一些的此途径原子被编组到对,使用技术单个解决每个对的一名成员。 编组原子到对, Lundblad 说,允许这个小组简化从选择一 qubit 的问题在许多外面到选择一出于的二 -,当他们在他们的文件显示,可以由创建一个有效磁场完成,不与电流通常地执行,但是与偏光射线。 偏振光技术,被开发的 NIST 小组,可以被扩大选择特定 qubits 在一个大组外面,使它有用的解决各自的 qubits 在数量处理器,不用影响那些附近。 “如果一台运转的数量计算机将被编译”, Lundblad 说, “这些问题需要论及,并且我们认为我们做好事件为如何执行它”。 但是,他补充说,长期挑战到量子计算保持: 集成所有必需的成份到有许多 qubits 的唯一用具里。

*N. Lundblad、 J.M. Obrecht, I.B. Spielman 和 J.V. 波尔图。 域不区分的中立原子 qubits 域敏感的解决和控制。 本质物理, 2009年 7月 5日。

Last Update: 13. January 2012 19:23

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