イオントラップ型量子コンピュータ
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/07/07 09:27 UTC 版)
イオントラップ型量子コンピュータ（イオントラップがたりょうしコンピュータ）は、量子情報の格納にイオントラップを利用した計算方式であり、大規模量子コンピュータの実現方法の一つ。電磁場を用いて荷電粒子（イオン）を自由空間内に閉じ込めて保持（トラップ）し、量子ビットを粒子の安定な電子的状態として格納する。一つのイオントラップで各量子ビットに対応した複数の荷電粒子をトラップでき、量子情報は各荷電粒子の集団量子化運動（クーロン力による相互作用）を介して相互に転送される。主に量子ゲートを実現する上での理由から、量子ビットの表現にイオン状態（内部スピン状態 0/1）とフォノン状態（外部運動状態 0/1）という二種類の状態表現が用いられ、必要に応じて使い分けられるという特徴がある。これらの量子状態と量子ビットの関連付け（カップリング）や、イオン状態とフォノン状態の関連付けにはレーザーが用いられる[1]。前者は初期化・回転・測定といった単一量子ビットの操作に、後者は制御NOTゲートといった多入力量子ゲートにおける量子もつれの操作に必要である。
- ^ a b c d e f g h i j k 1974-, Nielsen, Michael A. (2010). Quantum computation and quantum information. Chuang, Isaac L., 1968- (10th anniversary ed.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9781107002173. OCLC 665137861
- ^ Friis, Nicolai; Marty, Oliver; Maier, Christine; Hempel, Cornelius; Holzäpfel, Milan; Jurcevic, Petar; Plenio, Martin B.; Huber, Marcus et al. (2018-04-10). “Observation of Entangled States of a Fully Controlled 20-Qubit System”. Physical Review X 8 (2): 021012. arXiv:1711.11092. doi:10.1103/PhysRevX.8.021012.
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- ^ http://nobelprize.org/physics/laureates/1989/illpres/trap.html
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- ^ Schindler, Philipp; Nigg, Daniel; Monz, Thomas; Barreiro, Julio T.; Martinez, Esteban; Wang, Shannon X.; Stephan Quint; Brandl, Matthias F. et al. (2013). “A quantum information processor with trapped ions”. New Journal of Physics 15 (12): 123012. arXiv:1308.3096. doi:10.1088/1367-2630/15/12/123012. ISSN 1367-2630.
- ^ Citation Needed
- ^ Garcia-Ripoll, J.J.; Zoller, P.; Circac, J. I. (October 25, 2018). “Fast and robust two-qubit gates for scalable ion trap quantum computing”. Physical Review Letters. arXiv:quant-ph/0306006. doi:10.1103/PhysRevLett.91.157901.
- ^ a b c d Kielpinski, D.; Monroe, C.; Wineland, D. J. (June 2002). “Architecture for a large-scale ion-trap quantum computer”. Nature 417 (6890): 709–711. doi:10.1038/nature00784. ISSN 0028-0836.
[続きの解説]
「イオントラップ型量子コンピュータ」の続きの解説一覧
- 1 イオントラップ型量子コンピュータとは
- 2 イオントラップ型量子コンピュータの概要
- 3 量子計算の要件
- 4 CNOTゲートの実装
- 5 他の情報源
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