Apakah ada implementasi yang dikenal untuk konstruksi komputasi kuantum?

17

Quantum Computation adalah bidang penelitian aktif yang bertujuan untuk mengambil keuntungan dari fisika kuantum (misalnya keterikatan kuantum) untuk memajukan kemampuan efisiensi komputer (tidak mengubah tesis Church-Turing ).

Apa eksperimen paling signifikan yang telah dilakukan untuk menunjukkan teori komputasi kuantum (seperti qubit dan teleportasi)?

reference-request quantum-computing Shane
sumber
1
Saya membaca judul pertanyaan dan berpikir itu sangat kabur. Tetapi pertanyaannya sendiri cukup spesifik. Mungkin Anda bisa mengedit judul untuk sesuatu seperti 'Apakah ada implementasi aktual yang dikenal untuk konstruksi komputasi kuantum dasar'?
Suresh Venkat
@ Suresh: Saya membuat perubahan.
Shane

Jawaban:

18

Pada tahap ini kemajuan komputasi kuantum eksperimental relatif lambat, tetapi sekarang ada berbagai sistem yang dapat digunakan untuk mengimplementasikan satu atau lebih qubit.

Saat ini sistem yang paling berkembang adalah

  1. Perangkap ion
  2. NMR keadaan cair
  3. Komputasi kuantum optik linier
  4. Qubit superkonduktor

Ada juga banyak pekerjaan baru-baru ini dengan cacat dalam keadaan padat, keadaan padat NMR, fullerene endohedral, perangkap atom netral, keping atom, dll.

Jumlah qubit tertinggi cenderung berada dalam jebakan ion dan NMR, meskipun optik linear juga baik.

Mengenai eksperimen signifikan, itu benar-benar tergantung pada apa yang merupakan kemajuan bagi Anda. Ada percobaan yang sangat bagus di tahun 2007 di mana dua jebakan ion terpisah digabungkan secara optik, dan beberapa karya terbaru yang bagus tentang jebakan ion tersegmentasi, yang menunjukkan cara penskalaan perhitungan penghitungan perangkap ion di atas 10 atau lebih qubit. Ada juga beberapa implementasi perhitungan berbasis pengukuran yang sangat bagus menggunakan optik, yang juga penting untuk skalabilitas. Jika Anda memiliki gagasan yang lebih baik tentang jenis eksperimen yang ada dalam pikiran, itu akan membuat tugas menjawab lebih mudah.

Peta jalan komputasi kuantum AS, tersedia di sini , memberikan ikhtisar yang luar biasa, meskipun sedikit ketinggalan zaman tentang keadaan seni tahun 2004.

Joe Fitzsimons
sumber
2
"Pada tahap ini kemajuan komputasi kuantum eksperimental relatif lambat". Betulkah? Tampaknya bahkan ada Hukum Quantum Moore di tempat kerja! ;-) quantenblog.net/physics/moores-law-quantum-computer
Martin Schwarz
@ MartinSchwarz: Saya pikir pada dasarnya fakta bahwa pertumbuhan eksponensial terlihat linear dimulai. Tapi, saya menulis jawaban itu lebih dari dua tahun yang lalu, dan saya pikir itu benar-benar mempercepat. Saya sangat senang dengan hasil terbaru IBM.
Joe Fitzsimons
15

Ini survei yang bagus. Ini adalah salah satu makalah paling mutakhir yang akan Anda temukan tentang membangun komputer kuantum.

Komputer Kuantum. Alam 464

Marcos Villagra
sumber
1

Untuk implementasi fisik aktual dari perangkat komputasi kuantum konseptual dan metode apa yang paling cocok untuk praktik ini, buku Nielsen dan Chuang memiliki seluruh bab yang ditulis dengan sangat baik dan mudah dipahami mengenai hal ini.

Vincent Russo
sumber
4
Sayangnya bab itu sekarang agak ketinggalan zaman, karena ada perkembangan yang signifikan sejak buku itu ditulis.
Joe Fitzsimons
Penulis pertama adalah Nielsen.
Tsuyoshi Ito
ejaannya masih salah :)
Alessandro Cosentino
Haha, ah efek samping dari terlalu sedikit kafein. Memperbaiki kedua masalah. Maaf soal itu!
Vincent Russo