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電気で満たされた原子の支えられ、信頼できる情報処理操作

Published on August 11, 2009 at 8:03 PM

国立標準技術研究所 (NIST) の物理学者は電気で満たされた原子 (イオン) の支えられた、信頼できる情報処理操作を示しました。 2009 年 8 月 6 日の明白な科学の問題に記述されている新規工事 * 小さいデモンストレーションの上の位取りの重要なハードルをからのより大きい量プロセッサにイオン装飾の技術克服します。

新しいデモンストレーションでは、 NIST の研究者は繰り返し 5 つの量の論理演算および 10 の輸送操作の結合されたシーケンスを確実に仮説的な量のコンピュータのための量ビット (qubits) として役立つ、維持して間続いてこの情報を処理する機能を行いまイオンで保存されたバイナリーデータの 0s そして 1s を保ちます。 以前は、 NIST の科学者は他の所で情報をより遅いプロセスを低下させる妨害なしで運んでいる間量の論理演算の完全セットの実行に qubit の技術をなだめすかしてなく。

NIST のグループは情報処理量の最も早い実験のいくつかを行い、前に引っ掛けられたイオンとの計算のために必要とされた多くの基本的なコンポーネントを示してしまいました。 新しい研究は前に慢性の脆弱性に 2 つの重大な解決と前の前進を結合します: 輸送従って壊れやすい量の特性が外部磁場によって不必要な変化に対して抵抗力があるイオンの特別な状態でそれに続く論理演算そしてデータ値を保存することに使用することができた後イオンの冷却。

明白な科学で記述されている NIST の実験 qubits 6 つの個別のゾーンのトラップで保持される 2 つのベリリウムイオンで保存されて。 電界が 1 つのゾーンからトラップの別のものにイオンを移動するのに使用されイオン」処理するのに特定の頻度の紫外レーザーのパルスがおよび持続期間はエネルギー状態使用されています。 示された科学者はマクロスコピック間隔 (960 マイクロメートル、またはほとんどミリメートル) を渡る qubits の輸送にもかかわらずシリーズによって、操作を遂行している間進歩したと同時にイオンの論理演算 (4 つの単一qubit 操作および two-qubit 操作) のシーケンスの円形を繰り返し、操作上の誤り率が増加しなかったことが分りました。

NIST の研究者は量情報処理に 2 つの主革新を加えました。 最初に、彼らはベリリウムイオンを冷却するために輸送の間に負われた熱することによる追加エラーなしで続くようにそれにより論理演算がする 「冷却剤」としてそれらを運んだ後 2 つのパートナーのマグネシウムイオンを、使用しました。 イオン間の強い電気力はレーザー冷却されたマグネシウムがベリリウムイオンを冷却することを可能にしそれにより保存された量情報を妨げないで動きと、関連付けられた熱を取除きます。 新しい実験は正常な two-qubit の論理演算の準備でこの 「共鳴した冷却を」適用する第 1 です。

他の重要な革新は異なった処理ステップの間に情報を保持するベリリウムイオン内のエネルギー州の 3 つのペアの使用でした。 イオン記憶および輸送の間に磁界の変動によって変わらなかったプロセスエラーの別のソースを除去するイオン状態で保持されるべきこの許可された情報。 情報は論理演算を行うか、またはデータ値を読むためのベリリウムイオンの異なったエネルギー準位に転送されました。

研究は知性によって進められた研究計画の作業によって一部にはサポートされました。 「NIST Quantum のコンピュータの構築の方にステップで処理する支えられた Quantum を」。が示すことを詳細については、見て下さい

* J.P.、 D. Hanneke、 J.D. Jost、 J.M. Amini、 D. Leibfried および D.J. Wineland 家へ帰って下さい。 スケーラブルイオントラップの量のためにセットされる情報処理方法を完了して下さい。 明白な科学。 掲示されたオンライン 2009 年 8 月 6 日。

Last Update: 13. January 2012 18:13

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