在電子被充電的原子的持續的和可靠的信息處理的運算

Published on August 11, 2009 at 8:03 PM

國家標準技術局的 (NIST) 物理學家展示了在電子被充電的原子 (離子) 的持續的,可靠的信息處理的運算。 新的工作,描述在 2009年 8月 6日,快速科學的問題, * 解決在稱的重大的障礙從小的演示的離子誘捕技術到更大的數量處理器。

在新的演示, NIST 研究員重複執行五次數量邏輯操作和 10 運輸業務一個聯合的順序,當可靠維護在離子存儲的二進制數據的 0s 和 1s,起數量位 (qubits) 作用時對於一臺假定數量計算機和保留這個能力隨後操作此信息。 以前, NIST 的科學家和在別處無法哄騙所有 qubit 技術到進行數量邏輯操作一個完整集,當運輸信息沒有降低最新進程時的干擾。

NIST 組執行某些在信息處理的數量的最早的實驗和以前展示了為計算需要的許多基本成分與被困住的離子。 新的研究與二個關鍵的解決方法結合早先預付款對以前慢性易損性: 冷卻離子,在運輸,因此他們脆弱的數量屬性可以為隨後的邏輯操作和存儲數據值使用在對不需要的改變是有抵抗性由雜散的磁場離子以後的特殊狀態。

在科學描述的 NIST 實驗快速,存儲 qubits在與六個明顯的區域的一個陷井暫掛的二個鈹離子。 電場用於從一個區域移動離子到另一個在這個陷井,并且紫外激光脈衝特定頻率和期限用於操作離子』能態。 科學家被展示重複了順序的舍入邏輯操作 (四單一的 qubit 運算和 two-qubit 運算) 在離子并且發現可操作的誤差率沒有增加,當他們通過串聯繼續進行,儘管運輸在宏觀距離 (960 個測微表或者幾乎一毫米間的) qubits,當進行運算時。

NIST 研究員應用了二關鍵創新於數量信息處理。 首先,他們使用了二個合作夥伴鎂離子作為 「」為冷卻鈹離子在運輸他們以後,從而允許邏輯操作的冷凍劑繼續,不用任何另外的錯誤由於在運輸期間導致的加熱。 在離子之間的嚴格的電力使激光冷卻的鎂冷靜冷卻鈹離子和從而取消熱與他們的行動相關,无需干擾被存儲的數量信息。 新的實驗是適用此 「有同情心冷卻的」第一个為準備成功的 two-qubit 邏輯操作。

另一重大的創新是使用三個不同對在鈹離子內的能態暫掛信息在不同的處理步驟期間。 在離子存貯和運輸期間,在未由磁場波動修改的離子狀態將暫掛的此允許的信息,消滅處理錯誤的另一個來源。 信息調用了到在鈹離子的不同的能級進行邏輯操作或讀出的他們的數據值。

一部分支持這個研究由智能提前的研究計劃活動。 欲瞭解更詳細的信息,请參見 「NIST 展示處理在步驟的持續的 Quantum 往編譯 Quantum 計算機」。

* J.P. 回家, D. Hanneke, J.D. Jost, J.M. Amini, D. Leibfried 和 D.J. Wineland。 完成信息處理的方法設置為可升級的離子陷井數量。 快速的科學。 張貼的在線 2009年 8月 6日。

Last Update: 25. January 2012 00:03

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