มีการใช้งานที่รู้จักกันดีสำหรับการสร้างการคำนวณควอนตัม?


17

การคำนวณควอนตัมเป็นพื้นที่ของการวิจัยที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อใช้ประโยชน์จากฟิสิกส์ควอนตัม (เช่นควอนตัมพัวพัน) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ (ไม่เปลี่ยนวิทยานิพนธ์คริสตจักรทัวริง )

การทดลองที่สำคัญที่สุดที่ทำเพื่อแสดงให้เห็นถึงทฤษฎีการคำนวณควอนตัม (เช่น qubits และ teleportation) คืออะไร?


1
ฉันอ่านชื่อคำถามและคิดว่ามันคลุมเครือมาก แต่คำถามนั้นค่อนข้างเฉพาะเจาะจง บางทีคุณสามารถแก้ไขชื่อเรื่องเป็น 'มีการใช้งานจริงสำหรับการคำนวณควอนตัมพื้นฐาน' หรือไม่?
Suresh Venkat

@Suresh: ฉันทำการเปลี่ยนแปลง
เชน

คำตอบ:


18

ในขั้นตอนนี้ความคืบหน้าของการคำนวณควอนตัมเชิงทดลองค่อนข้างช้า แต่ขณะนี้มีระบบที่หลากหลายที่สามารถนำมาใช้ในการดำเนินการหนึ่งหรือมากกว่า qubits

ในขณะนี้ระบบที่พัฒนามากที่สุดเช่น

  1. กับดักไอออน
  2. สถานะของเหลว NMR
  3. คอมพิวเตอร์ควอนตัมเชิงเส้น
  4. ยิ่งยวด qubits

นอกจากนี้ยังมีงานจำนวนมากที่มีข้อบกพร่องในสถานะของแข็ง, สถานะของแข็ง NMR, endohedral fullerenes, กับดักอะตอมเป็นกลาง, ชิปอะตอม ฯลฯ

จำนวนสูงสุดของ qubits มีแนวโน้มที่จะอยู่ในกับดักไอออนและ NMR แม้ว่าเลนส์เชิงเส้นก็ทำได้ดีเช่นกัน

สำหรับการทดสอบที่สำคัญนั้นขึ้นอยู่กับว่าคุณกำลังทำอะไร มีการทดลองที่ดีมากในปี 2550 ที่ซึ่งมีกับดักไอออนสองตัวแยกกันเป็นคู่ทางแสงและงานล่าสุดที่ดีในการดักจับไอออนแบบแบ่งส่วนซึ่งแสดงให้เห็นถึงวิธีการคำนวณการดักจับไอออนที่มีขนาดเกิน 10 หรือมากกว่านั้น นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้ในการคำนวณตามการวัดโดยใช้เลนส์ซึ่งเป็นสิ่งที่สำคัญสำหรับความสามารถในการปรับขยาย หากคุณมีความคิดที่ดีขึ้นเกี่ยวกับประเภทของการทดสอบที่คุณมีอยู่ในใจมันจะทำให้การตอบคำถามง่ายขึ้นมาก

แผนงานคำนวณควอนตัมของสหรัฐมีวางจำหน่ายแล้วที่นี่ให้ภาพรวมที่ยอดเยี่ยมถึงแม้ว่าจะเป็นภาพรวมเล็กน้อยเกี่ยวกับสถานะของศิลปะในปี 2004


2
"ในระยะนี้ความคืบหน้าของการคำนวณควอนตัมเชิงทดลองค่อนข้างช้า" จริงๆ? เห็นได้ชัดว่ามีกฎหมายของ Quantum Moore ในที่ทำงาน! ;-) quantenblog.net/physics/moores-law-quantum-computer
Martin Schwarz

@MartinSchwarz: ฉันคิดว่ามันเป็นความจริงที่ว่าการเติบโตแบบเลขชี้กำลังดูเหมือนเริ่มเป็นเส้นตรง แต่ฉันเขียนคำตอบนั้นเมื่อสองปีที่แล้วและฉันคิดว่ามันเร็วขึ้นจริงๆ ฉันรู้สึกตื่นเต้นเป็นอย่างยิ่งเกี่ยวกับผลลัพธ์ล่าสุดของ IBM
Joe Fitzsimons


1

สำหรับการใช้งานจริงทางกายภาพของอุปกรณ์คำนวณควอนตัมแนวความคิดและวิธีการใดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการปฏิบัติเหล่านี้หนังสือของ Nielsen และ Chuang มีทั้งบทซึ่งเขียนได้ดีและเข้าใจง่าย


4
น่าเสียดายที่ตอนนี้ตอนนี้ค่อนข้างล้าสมัยเนื่องจากมีการพัฒนาที่สำคัญตั้งแต่เขียนหนังสือ
Joe Fitzsimons

ผู้เขียนคนแรกคือนีลเซ่น
Tsuyoshi Ito

การสะกดยังผิดอยู่ :)
อเลสซานโดรโคเซ็นติโน

ฮ่า ๆ อาผลข้างเคียงของคาเฟอีนน้อยเกินไป แก้ไขปัญหาทั้งสอง ขอโทษสำหรับเรื่องนั้น!
Vincent Russo
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.