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Fonctionnements De Traitement De L'information Supportés et Fiables sur les Atomes Électriquement Chargés

Published on August 11, 2009 at 8:03 PM

Les Physiciens au National Institute of Standards and Technology (NIST) ont expliqué des fonctionnements de traitement de l'information supportés et fiables sur les atomes électriquement chargés (ions). Les travaux récents, décrits pendant le 6 août 2009, délivrance de la Science Exprès, * surmonte les sauts significatifs dans l'évaluation vers le haut de la technologie d'ion-piégeage de petites démonstrations à de plus grands compilateurs de tranche de temps.

Dans la démonstration neuve, les chercheurs de NIST ont à plusieurs reprises exécuté une séquence combinée de cinq fonctionnements de logique de tranche de temps et de 10 fonctionnements de transport tout en sûrement mettant à jour le 0s et le 1s des données binaires enregistrées dans les ions, qui servent de bits de tranche de temps (qubits) à un ordinateur hypothétique de tranche de temps, et maintenant la capacité de manipuler ultérieurement cette information. Précédemment, les scientifiques au NIST et ailleurs ont ne pu pas cajoler n'importe quelle technologie de qubit dans exécuter un ensemble complet de fonctionnements de logique de tranche de temps tout en transportant l'information sans bruits dégradant les procédés postérieurs.

Le groupe de NIST a effectué certaines des expériences les plus précoces sur le traitement des données de tranche de temps et a précédemment expliqué beaucoup de composantes de base requises pour calculer avec les ions enfermés. La recherche neuve combine des avances précédentes avec deux solutions essentielles aux vulnérabilités précédemment continuelles : refroidissement des ions après le transport ainsi leurs propriétés fragiles de tranche de temps peut être utilisé pour des fonctionnements de logique ultérieurs et enregistrer des valeurs de données dans les conditions spéciales des ions qui sont résistants à l'altération non désirée par des champs magnétiques égarés.

Les expériences de NIST décrites dans la Science Exprès, enregistré les qubits en deux ions de béryllium retenus dans un déroutement avec six zones distinctes. Des champs Électriques sont employés pour déménager les ions d'une zone à l'autre dans le déroutement, et des pouls ultra-violets de laser des fréquences et de la durée particulières sont employés pour manipuler les conditions d'énergie des ions. Les scientifiques ont expliqué les ronds répétés d'une séquence des fonctionnements de logique (quatre fonctionnements uniques-qubit et un fonctionnement de two-qubit) sur les ions et ont constaté que les taux d'erreurs de fonctionnement n'ont pas augmenté pendant qu'ils progressaient par la suite, en dépit de transporter des qubits en travers des distances macroscopiques (960 micromètres, ou presque d'un mm) tout en effectuant les fonctionnements.

Les chercheurs de NIST ont appliqué deux innovations principales au traitement de la tranche de temps-information. D'abord, ils ont utilisé deux ions de magnésium d'associé en tant que « réfrigérants » pour refroidir les ions de béryllium après le transport de eux, permettant de ce fait à des fonctionnements de logique de ne continuer sans aucune erreur supplémentaire due à la chauffage encourue pendant le transport. Les forces électriques intenses entre les ions ont permis au magnésium laser-refroidi de refroidir les ions de béryllium, et enlèvent de ce fait la chaleur associée avec leur mouvement, sans toucher à l'information stockée de tranche de temps. L'expérience neuve est la première pour appliquer ce « refroidissement bienveillant » en vue des fonctionnements de logique réussis de two-qubit.

L'autre innovation significative était l'utilisation de trois paires différentes de conditions d'énergie dans les ions de béryllium de retenir l'information pendant différentes étapes de traitement. Cette information permise à retenir dans les déclarer d'ion qui n'ont pas été modifiés par des variations de champ magnétique pendant la mémoire et le transport d'ion, éliminant une autre source des erreurs de traitement. L'Information a été transférée à différents niveaux énergétiques dans les ions de béryllium pour exécuter des fonctionnements de logique ou donner lecture leurs valeurs de données.

La recherche a été supportée en partie par l'Activité Avancée par Renseignement de Projets de Recherche. Pour plus de petits groupes, voyez que le « NIST Explique Quantum Supporté Traitant dans la Phase Vers Établir des Ordinateurs de Quantum. »

* J.P. Autoguidez, D. Hanneke, J.D. Jost, J.M. Amini, D. Leibfried et D.J. Wineland. Remplissez les méthodes réglées pour le traitement des données évolutif de tranche de temps de déroutement d'ion. La Science Exprès. En ligne Posté Le 6 août 2009.

Last Update: 13. January 2012 20:52

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