양자 컴퓨터를 구축 목표 단계

Published on August 6, 2009 at 8:06 PM

실용적인 양자 컴퓨터를 구축하기위한 전망을 키우는에서 물리 국립 표준 기술 연구소 (NIST)는 전기 요금 원자 (이온)에 지속적이고 안정적인 정보 처리 작업을 증명하고있다. 과학 Express의 8월 6일 문제에서 설명하는 새로운 작품은, * 작은 데모에서 큰 양자 프로세서 이온 트래핑 기술까지 확장에 상당한 장애물을 극복.

NIST의 물리학 자들은 실용적인 양자 컴퓨터를 구축하기위한 전망을 개선,이 사진의 왼쪽 중앙에 이온 트랩에 지속적이고 안정적​​인 양자 정보 처리를 보여주었다. 이온은 금으로 덮인 알루미나 웨이퍼 사이 (3.5mm 길이 200 micrometers 폭) 어둠의 슬릿 안에 갇혀있다. 금 전극 각각에 적용된 전압을 변경함으로써, 과학자들은 트랩의 여섯 영역 사이의 이온을 이동할 수 있습니다. 신용 : J. Jost / NIST

안정 개로와 가상 양자 컴퓨터의 양자 비트 (qubits)의 역할을 이온에 저장된 이진 데이터의 1s을 유지하면서 새로운 데모에서, NIST의 연구자들은 반복 다섯 양자 로직 운영 및 열 수송 작업의 결합 순서를 수행 그리고 이후이 정보를 조작하는 능력을 유지. 이전 다른 NIST의 과학자 및 이후 프로세스 굴욕 방해하지 않고, 정보를 운반하는 동안 양자 논리 작업의 전체 집합을 수행으로 모든 qubit 기술을 동축 케이블 수있다.

"중요한 사전 우리가 qubit 전송을 많이하고있는 사실에도 불구하고, 우리가 컴퓨팅에서 유지할 수있다"첫번째 저자 조나단 홈, NIST 박사후 연구원은 말합니다.

NIST 그룹은 양자 정보 처리에 대한 초기 실험의 일부를 수행하고 이전에 갇힌 이온과 함께 컴퓨팅에 필요한 여러 가지 기본 구성 요소를 보여주었다. 자신의 연약한 양자 속성 길잃에 의해 이후의 논리 작업에 사용하고, 원치 않는 변경에 강한 이온의 특수 상태에서 데이터 값을 저장 할 수 있도록 교통 후 이온 냉각 : 새로운 연구는 이전에 만성 취약점 두 가지 중요한 솔루션을 이전 발전을 결합 자기장.

그 결과, NIST의 연구자들은 이제 작은 규모의 대규모 이온 기반 양자 프로세서에 대한 모든 일반적으로 인정 요건을 증명하고있다. 이전 그들은 다음과 같은 프로세스를 한 번에 몇 가지를 모두 수행할 수 있지만 지금 그들은 함께 반복 모두를 수행할 수 있습니다 : (1) (2) 저장 qubit, 원하는 시작 상태 (0 또는 1) qubits "을 초기화" 이온의 데이터 (3) 하나 또는 두 qubits, 프로세서에서 다른 위치 사이 (4) 송금 정보에 논리 작업을 수행하고 (5) (0 또는 1) 개별적으로 qubit 결과를 읽어보십시오.

이온의 사용을 통해, NIST의 실험은 양자 컴퓨터, 이론적으로 같은 오늘날 가장 널리 사용되는 암호화 코드를 깨는 등 현재 다루기 힘든 몇 가지 문제를 해결 수있는 잠재적으로 강력한 기계 하나의 약속 아키텍처를 보여줍니다. submicroscopic 양자 세계의 비정상적인 규칙에 의존, qubits 어떤 주어진 시간에 하나의 값을 보유 일반 디지털 비트, 달리 개로와 1s 동시에 역할을 할 수 있습니다. 양자 컴퓨터는 또한 "얽혀 버린"qubits 될 수있다는 사실에서 자신의 능력을 유도하므로 그 특성도 거리에서 연결되어 있습니다. 이온은 양자 컴퓨터의 qubits로 사용하기 위해 전세계의 조사를 받고 양자 시스템의 다른 유형의 번호 하나입니다. 시스템은 최고로 설정되는에는 일반적인 합의가 없습니다.

과학 익스프레스에서 설명하는 NIST의 실험은 여섯 독특한 영역을 가진 함정에서 열린이 베릴륨 이온의 qubits 저장. 전기 분야 한 영역에서 트랩에서 다른 이온을 이동하는 데 사용되며, 특정 주파수 및 기간의 자외선 레이저 펄스가 이온 '에너지 상태를 조작하는 데 사용됩니다. 과학자들은 이온의 논리 작업의 일련의 반복 라운드 (4 단일 qubit 운영과 두 qubit 작업)을 시연하고이 시리즈를 통해 진행으로 운영 오류 요금 (매크로 거리를 통해 수송 qubits에도 불구하고, 증가하지 않았 발견 960 micrometers, 또는 작업을 수행하는 동안 거의 mm).

Last Update: 9. October 2011 07:48

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