Operaciones de la Tratamiento de la Información Continua y Segura en los Átomos Eléctricamente Cargados

Published on August 11, 2009 at 8:03 PM

Los Físicos en el National Institute of Standards and Technology (NIST) han demostrado operaciones de la tratamiento de la información continua, segura en los átomos eléctricamente cargados (iones). La nueva obra, descrita en la aplicación del 6 de agosto de 2009 la Ciencia Expresa, * vence obstáculos importantes en el escalamiento encima de tecnología de la ión-interceptación de pequeñas demostraciones a procesadores más grandes del quantum.

En la nueva demostración, los investigadores del NIST realizaron en varias ocasiones una serie combinada de cinco operaciones de lógica del quantum y de 10 operaciones de transporte mientras que seguro mantenían el 0s y el 1s de los datos binarios salvados en los iones, que sirven como dígitos binarios del quantum (qubits) para un ordenador hipotético del quantum, y conservan la capacidad de manipular posteriormente esta información. Previamente, los científicos en el NIST y a otra parte han no podido engatusar cualquier tecnología del qubit en la ejecución de un conjunto completo de operaciones de lógica del quantum mientras que transportan la información sin las dispersiones que degradaban los procesos posteriores.

El grupo del NIST realizó algunos de los experimentos más tempranos en la tratamiento de la información del quantum y ha demostrado previamente muchos componentes básicos necesarios para calcular con los iones atrapados. La nueva investigación combina avances anteriores con dos soluciones cruciales a las vulnerabilidades previamente crónicas: enfriamiento de iones después de que el transporte así que sus propiedades frágiles del quantum se puedan utilizar para las operaciones de lógica subsiguientes y salvar valores de datos en estados especiales de los iones que son resistentes a los cambios indeseados por campos magnéticos perdidos.

Los experimentos del NIST descritos en la Ciencia Expresa, salvado los qubits en dos iones del berilio sujetados en un desvío con seis zonas distintas. Los campos Eléctricos se utilizan para mover los iones a partir de una zona a otra en el desvío, y los pulsos ultravioletas del laser de frecuencias específicas y la duración se utilizan para manipular estados de energía de los iones los'. Los científicos demostrados relanzaron cartuchos de una serie de las operaciones de lógica (cuatro únicas-qubit operaciones y una operación del two-qubit) en los iones y encontraron que las tasas de error operativas no aumentaron mientras que progresaron en la serie, a pesar de transportar qubits a través de distancias macroscópicas (960 micrómetros, o casi de un milímetro) mientras que realizaban las operaciones.

Los investigadores del NIST aplicaron dos innovaciones dominantes al tramitación de la quantum-información. Primero, utilizaron dos iones del magnesio del socio como “refrigerantes” para enfriar los iones del berilio después de transportarlos, de tal modo permitiendo que las operaciones de lógica continúen sin ningunos desvíos adicionales debido a la calefacción contraída durante transporte. Las fuerzas eléctricas fuertes entre los iones permitieron al magnesio laser-enfriado enfriar los iones del berilio, y de tal modo quitan el calor asociado a su movimiento, sin perturbar la información salvada del quantum. El nuevo experimento es el primer para aplicar este “enfriamiento comprensivo” con objeto de operaciones de lógica acertadas del two-qubit.

La otra innovación importante era el uso de tres diversos pares de estados de energía dentro de los iones del berilio de llevar a cabo la información durante diversas fases de tratamiento. Esta información permitida que se sujetará en los estados del ión que no fueron alterados por fluctuaciones del campo magnético durante almacenamiento y transporte del ión, eliminando otra fuente de los desvíos de tramitación. La Información fue transferida a diversos niveles de energía en los iones del berilio para realizar operaciones de lógica o leer sus valores de datos.

La investigación fue utilizada en parte por la Actividad Avance Inteligencia de los Proyectos de Investigación. Para más detalles, vea que el “NIST Demuestra Quantum Continuo Que Tramita en el Paso De Progresión Hacia la Construcción de los Ordenadores de Quantum.”

* J.P. Diríjase, D. Hanneke, J.D. Jost, J.M. Amini, D. Leibfried y D.J. Wineland. Termine los métodos fijados para la tratamiento de la información escalable del quantum del desvío del ión. Ciencia Expresa. 6 de agosto de 2009 en línea Asentado.

Last Update: 13. January 2012 19:48

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