動く量子ビットを作る

動く量子ビットを作る



動く量子ビットを作る

他の製造チップと同様に、量子ドットを接続する配線は、チップの製造中に所定の位置に固定されます。エラー訂正スキームが異なれば量子ビット間の接続も異なるため、製造中に特定のエラー訂正スキームにコミットする必要があります。チップの製造後により良い方式が開発された場合、おそらくそれに切り替えることはできません。それほど複雑でないアルゴリズムは、必要なオーバーヘッドが少ない単純なエラー訂正スキームの恩恵を受けることができますが、これらのチップではスキームを切り替えることはできません。

したがって、量子ドットは、量子コンピューティングで私たちが直面するトレードオフの典型であるように思えます。大量の量子ドットとそれを操作するために必要なすべてのハードウェアを作成することは私たちにとって簡単ですが、他のタイプの量子ビットが持つ柔軟性の恩恵を受けることは明らかに不可能です。

この新しい記事の目的は、これが必ずしも真実ではないことを示すことです。

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この新しい研究は、デルフト工科大学の研究者と新興企業 QuTech の共同研究で実施されました。研究チームは量子ドットの線形配列を備えたチップを構築し、両端で電子を回転させることから始めた。次に、適切な電気信号を使用してスピナーを次のポイントに移動させ、徐々にスピナーを近づけることができます。 (そして、ここでの「徐々に」とは、何分の一かを意味しますが、電子機器の基本的なスイッチングと比較すると比較的ゆっくりです)。

電子が十分に近づくと、スピン波関数が重なり、研究者は電子上に 2 量子ビットのゲートを作成できるようになりました。これらの操作は 2 つのスピンをもつれさせるために使用できるため、誤り訂正された論理量子ビットを構築するために必要です。これらのゲートは計算を実行するためにも必要です。

研究者らはその後、電子のスピンがもつれていることが測定で確認された後、電子を元の位置に戻すことができることを確認した。そして、量子テレポーテーションには 2 量子ビットのゲートも必要であるため、彼らはこのプロセスをテレポーテーションに使用できることを示しました。テレポーテーションは、量子ビットが大きく分離された後に状態を移動するために使用できるため、量子ビットの移動によって提供される種類の移動性を向上させることができます。

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