キュービットの物理的表現は何ですか?


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通常のコンピュータでは、ビットは、強磁性フィルムの特定の領域の磁化の極性やコンデンサの2つのレベルの電荷など、さまざまな2状態デバイスを使用して物理的に表現できます。

しかし、キュビットには、両方の状態を同時に重ね合わせることができるという特性があります。私はこの質問の回答を見きました。これは、キュービットを表現する方法、または通常のコンピューターを使用してモデル化する方法を説明しています。

それで、実際の物理量子コンピューターでキュービットを表すために何が使用できる(そしてD-Waveのような会社によって使用される)か知りたいのですか?

回答:


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ウィキペディアのこのセクションでは、物理的にキュビットを実装するための最も重要な進行中の試みをまとめています。

量子コンピューターを物理的に実装するために、その中で多くの異なる候補が追求されています(キュービットの実現に使用される物理システムによって区別されます)。

  • 超伝導量子計算(小さな超伝導回路(ジョセフソン接合)の状態によって実装された量子ビット)

  • トラップされたイオン量子コンピューター(トラップされたイオンの内部状態によって実装されたキュービット)

  • 光格子(光格子に閉じ込められた中性原子の内部状態によって実装されたキュービット)

  • 量子ドットコンピュータ、スピンベース(例:Loss-DiVincenzo量子コンピュータ)(トラップされた電子のスピン状態によって与えられるキュービット)

  • 量子ドットコンピュータ、空間ベース(二重量子ドットの電子位置によって与えられるキュービット)

  • 溶液中の分子の核磁気共鳴(液体NMR)(溶解した分子内の核スピンによって提供されるキュービット)

  • 固体NMRケイン量子コンピューター(シリコン中のリンドナーの核スピン状態によって実現されるキュービット)

  • 電子オンヘリウム量子コンピューター(量子ビットは電子スピンです)

  • 空洞量子電気力学(CQED)(高フィネス空洞に結合したトラップされた原子の内部状態によって提供されるキュービット)

  • 分子磁石(スピン状態によって与えられるキュービット)

  • フラーレンベースのESR量子コンピューター(フラーレンに包まれた原子または分子の電子スピンに基づくキュービット)

  • 線形光学量子コンピューター(ミラー、ビームスプリッター、位相シフターなどの線形要素を介して光のさまざまなモードの状態を処理することによって実現されるキュービット)

  • ダイヤモンドベースの量子コンピューター(ダイヤモンドの窒素空孔中心の電子スピンまたは核スピンによって実現されるキュービット)

  • ボーズ–アインシュタイン凝縮ベースの量子コンピューター

  • トランジスタベースの量子コンピューター–静電トラップを使用して正孔を引き込むストリング量子コンピューター

  • 希土類金属イオンをドープした無機結晶ベースの量子コンピューター(光ファイバー中のドーパントの内部電子状態によって実現されるキュービット)

  • 金属のようなカーボンナノスフェアに基づく量子コンピューター

多数の候補者は、急速な進歩にもかかわらず、このトピックがまだ初期段階にあることを示しています。また、非常に柔軟性があります。

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