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MIT は扱いにくい計算を行うために Quantum の新しい実験を提案します

Published on March 3, 2011 at 6:04 AM

Quantum のコンピュータは非常に小規模で問題の不可解な特性を開発するコンピュータです。

多くの専門家は満開の量のコンピュータが古典的なコンピュータで絶望的に時間のかかるが、今のところ、量のコンピュータは構築すると懸命に悪魔のようく証明しました計算を行うことができることを信じます。 実験室で開発される少数の簡単なプロトタイプは実際に量子効果を全然利用しているかどうかわかることは時々困難であることそのような基礎的な計算を行います。

ビームスプリッターはここに描写される一条の光線を二またに分けるもののような装置、です。 MIT の研究者が提案したビームスプリッターに頼る実験は慣習的なコンピュータで絶望的に時間のかかる計算を行うのに量の粒子の奇妙な動作を開発します。

6 月以内に計算の理論の計算機械装置第 43 のシンポジウムのための連合で、コンピュータ・サイエンススコット Aaronson の助教授および彼の大学院生アレックス Arkhipov は働いたら、量のコンピュータは古典的なコンピュータによってできない事をすることができるという強力な証拠を提供する実験を記述するペーパーを示します。 実験器具を構築することが困難であるが、それははずでなくフル機能装備の量のコンピュータを構築します程に困難な。

実験が働けば、私達は私達が古典的なコンピュータですることができない最初の事を quantumly」言いますテリールドルフの帝国大学ロンドンの Quantum の光学および研究にかかわらなかったレーザー科学の高度の研究員をしますところで取る潜在性が私が 「量特異性を呼出すために望むものをを過ぎて 「私達をあります」の。

Aaronson および Arkhipov の提案は入力一条の光線を取り、異なった方向で移動する 2 つのビームに分割するビームスプリッターと呼出された装置に頼った 1987 年にロチェスターの大学で物理学者が行なう実験の変化です。 ロチェスターの研究者は 2 つの同一の軽い粒子 - 光子 - がビームスプリッターに全く同時に達すれば、両方右か左行くことを示しました; 彼らは異なった経路を取りません。 それは私達の物理的な直観に挑む基本的な粒子の不可解な量の動作の別のものです。

より多くのライト!

MIT の研究者の実験はビームスプリッターのネットワークを通り、結局光子の探知器を打つ光子の大きい番号を使用します。 探知器の番号は光子 - 6 つの光子のための約 36 の探知器、 10 の光子のための 100 つの探知器の番号の正方形の近くにどこかにあります。

のために MIT の実験の実行、何光子がある特定の探知器を打つか予測することは不可能です。 しかし連続的な実行に、統計的なパターンは造り上げ始めます。 実験例えばそれの 6 光子バージョンでは光子が探知器 1、 3、 5、 7、 9 および 11 を打つという 8% チャンス、探知器 2、 4 を、 6、 8、探知器のあらゆる考えられる組合せのための 10 そして 12、等、打つという 4% チャンスがあることなることができます。

分布 - 探知器のある特定の組合せを打つ光子の可能性 - が非常に堅い問題であることを計算します。 研究者の」実験はそれを完全に解決しませんが、実験のあらゆる正常な実行は解決セットからのサンプルを取ります。 Aaronson および Arkhipov のペーパーの主調査結果の 1 つは、分布しか intractably 堅い問題計算していない、しかし従ってそれのサンプリングを模倣していることです。 多くにより 100 つの光子との実験のために、それは世界のすべてのコンピュータの計算容量を越えておそらくあります。

要点

質問は、従って、実験が正常に実行することができるかどうかです。 ロチェスターの研究者は 2 つの光子とそれを行いましたが、多重光子を得ることは丁度正しい時にビームスプリッターの全シーケンスで着くためにより複雑です。 「それは挑戦的、技術的にですが、恐ろしいほどにそう」、バリーの研摩機、 Quantum の情報科学のためのカルガリーの協会の大学のディレクターを言います。 研摩機はロチェスターの研究者が彼らの最初の実験を行ったときに 1987 年に、実験室表に取付けられたレーザーを使用して、異なった長さことをの光ファイバ・ケーブルの下のそれらの発送によってビームスプリッターで同時に着くために光子を得ていたことを指摘します。 しかし最近の年はすべての光学コンポーネントがそれを光子の」制御すること大いに弾道もっと簡単にする、シリコン基板にエッチングされる光学チップの出現を見ました。

最も大きい問題、研摩機は十分に予想できる間隔で、生成していますビームスプリッターで到着を同期するには個々の光子を信じます。 「人々ディケイドの間それに取り組みま、大きい事を作ります」はと研摩機は言います。 「しかし単一の光子のトレインを得ることはです今でも挑戦」。 ルドルフは同意します。 「今、堅い事はチップに十分な単一の光子を得ています」と彼は言います。 しかし、彼は私達が古典的なコンピュータによって」。事実上してもいいものをの、 「私の希望います数年の内のそれ、私達境界を交差させる実験を構築することをどうにかして付け加えます

研摩機はチップに単一の光子を得る問題が解決しても、光子の探知器にまだ測定を不正確にすることができる非能率があることを指摘します: 工学語調では、システムに騒音があります。 しかし Aaronson は彼らの光学実験の騒々しいバージョンを模倣することが慣習的なコンピュータのための intractably 堅い問題であるかどうか彼および Arkhipov が明示的に質問をの考慮すると言います。 それはあったと彼らが証明してなかったが、 Aaronson は 「私達のペーパーのほとんどがそれへの答えが」。はいあるという証拠の提供に捧げられると言います 彼は彼の研究グループまたは他から」かどうか証拠が迫っていること有望です。

ソース: http://web.mit.edu/

Last Update: 12. January 2012 18:51

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