การเป็นตัวแทนทางกายภาพของ qubit คืออะไร?


10

ในคอมพิวเตอร์ทั่วไปบิตอาจถูกนำเสนอทางร่างกายโดยใช้อุปกรณ์สองสถานะที่หลากหลายเช่นขั้วของการทำให้เป็นแม่เหล็กในบางพื้นที่ของฟิล์ม ferromagnetic หรือประจุไฟฟ้าสองระดับในตัวเก็บประจุ

แต่ qubits มีคุณสมบัติที่สามารถอยู่ในสถานะซ้อนทับของทั้งสองรัฐในเวลาเดียวกัน ผมเคยเห็นคำถามนี้คำตอบ 's ซึ่งอธิบายวิธีการที่สามารถ qubit เป็นตัวแทนหรือจำลองการใช้คอมพิวเตอร์ตามปกติ

ดังนั้นฉันต้องการทราบว่าสามารถใช้ (และใช้โดย บริษัท เช่น D-Wave) เพื่อเป็นตัวแทนของ qubit ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมทางกายภาพจริงหรือไม่

คำตอบ:


13

ส่วนนี้บน Wikipedia รวบรวมความพยายามที่สำคัญที่สุดอย่างต่อเนื่องเพื่อนำ qubits ไปใช้

สำหรับการนำคอมพิวเตอร์ควอนตัมไปใช้ในเชิงกายภาพนั้นผู้สมัครหลายคนกำลังถูกติดตามอยู่ในนั้น (โดดเด่นด้วยระบบทางกายภาพที่ใช้ในการตระหนักถึง qubits):

  • การคำนวณควอนตัมยิ่งยวด (qubit นำมาใช้โดยสถานะของวงจรตัวนำยิ่งยวดขนาดเล็ก (junctions Josephson))

  • คอมพิวเตอร์ควอนตัมไอออนดักจับ (qubit นำมาใช้โดยสถานะภายในของไอออนที่ติดอยู่)

  • Optical lattices (qubit ที่ใช้โดยสถานะภายในของอะตอมที่เป็นกลางที่ติดอยู่ใน lattice แบบออปติคัล)

  • คอมพิวเตอร์จุดควอนตัม, สปินเบส (เช่นคอมพิวเตอร์ควอนตัม Loss-DiVincenzo) (qubit ที่กำหนดโดยสถานะการหมุนของอิเล็กตรอนที่ถูกดัก)

  • คอมพิวเตอร์จุดควอนตัมเชิงพื้นที่ (qubit ที่กำหนดโดยตำแหน่งอิเล็กตรอนในจุดควอนตัมคู่)

  • เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ในโมเลกุลในสารละลาย (สถานะของเหลว NMR) (ควิบิตให้โดยสปินนิวเคลียร์ภายในโมเลกุลที่ละลาย)

  • โซลิดสเตตคอมพิวเตอร์ NMR Kane ควอนตัม (qubit รับรู้โดยสถานะการหมุนนิวเคลียร์ของผู้บริจาคฟอสฟอรัสในซิลิคอน)

  • คอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบอิเล็กตรอนบนฮีเลียม (qubit คือการหมุนอิเล็กตรอน)

  • ช่องทางไฟฟ้าเคมีควอนตัม (CQED) (qubit โดยสถานะภายในของอะตอมที่ติดกับคู่กับฟันผุที่มีความหนืดสูง)

  • โมเลกุลแม่เหล็ก (qubit ที่กำหนดโดยสถานะการหมุน)

  • คอมพิวเตอร์ควอนตัม ESR แบบฟูลเลอรีน (ควิบิตขึ้นอยู่กับการหมุนของอะตอมหรือโมเลกุลอิเล็กทรอนิกส์ที่ห่อหุ้มในฟูลเลอรีน)

  • คอมพิวเตอร์เชิงเส้นควอนตัมเชิงเส้น (qubits รับรู้โดยสถานะการประมวลผลของโหมดแสงที่แตกต่างกันผ่านองค์ประกอบเชิงเส้นเช่นกระจกตัวแยกลำแสงและตัวเปลี่ยนเฟส)

  • คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีฐานเป็นเพชร (qubit ที่เกิดจากการหมุนทางอิเล็กทรอนิกส์หรือนิวเคลียร์ของศูนย์ไนโตรเจนที่ว่างในเพชร)

  • Bose – Einstein คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้คอนเดนเสท

  • คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้ทรานซิสเตอร์ - คอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบสตริงที่มีรูของหลุมบวกโดยใช้กับดักไฟฟ้าสถิต

  • คอมพิวเตอร์ควอนตัมอิงนินทรีย์หายากโลก - โลหะโลหะ - ไอออน - เจือ (qubit ตระหนักโดยสถานะอิเล็กทรอนิกส์ภายในของเจือปนในเส้นใยแสง)

  • คอมพิวเตอร์นาโนควอนตัมที่ทำจากโลหะคล้ายคาร์บอน

ผู้สมัครจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าหัวข้อแม้จะมีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วยังอยู่ในวัยเด็ก นอกจากนี้ยังมีความยืดหยุ่นจำนวนมาก

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.