タグ付けされた質問 「physical-qubit」

量子ビット、つまり2次元ヒルベルト空間に住んでいる量子システムの物理的実現に関する質問。


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量子ビットと古典ビットの違いは何ですか?
私が理解しているように、量子コンピューターと非量子コンピューターの主な違いは、量子コンピューターは量子ビットを使用し、非量子コンピューターは(古典的な)ビットを使用することです。 量子ビットと古典ビットの違いは何ですか?

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transmonキュービットとXmonキュービットの違いは何ですか?
TransmonとXMON量子ビットは、超伝導の2種類があり、電荷量子ビット、多くの場合、量子デバイスを超伝導に使用しているようです。しかし、それらの間の直接的な比較を簡単に見つけることができませんでした。Xmonアーキテクチャ(1304.2322)は、トランスモンキュービットの代替としてMartinisのグループによって導入されたようです。したがって、少なくともいくつかの点で前のアーキテクチャの方が優れていると思います。一方、IBMのデバイスはtransmonキュービットを使用しているようです(cond-mat / 0703002および0712.3581が関連参照のようです)。 実用的な観点から、この2つの主な違いは何ですか(言い換えれば、一方が他方を好むタイミングと理由)。

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2つのキュービットが絡まるとはどういう意味ですか?
私はキュービットとそれらを悪名高いものにするいくつかの種類のオンライン調査を行いました。つまり、キュービットが同時に1と0を保持できるようにすることと、キュービットが何らかの方法で絡み合い、関連するデータをどこにでも持つことができることですそれらは(銀河の反対側でも)です。 ウィキペディアでこれについて読んでいる間、私はまだ理解するのが難しい方程式を見てきました。ウィキペディアへのリンクはこちらです。 質問: そもそも彼らはどのように絡み合っていますか? 彼らはどのようにデータを関連付けますか?

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キュービットとは何ですか?
「キュービット」とは何ですか?Googleは、「量子ビット」の別の用語だと言っています。物理的に「量子ビット」とは何ですか?どのように「量子」ですか?量子コンピューティングではどのような目的がありますか? 注:素人が簡単に理解できる説明を希望します。量子コンピューティングに特有の用語は、比較的単純な用語で説明することが望ましい。

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ハイゼンベルグの不確定性原理を維持しながらキュービットを保存する方法は?
量子ビットは量子粒子(たとえば光子)で表され、その状態は1つのプロパティ(たとえばスピン)で与えられることを知っています。 私の質問は量子メモリについてです。量子ビットはどのように量子コンピュータに保存されますか。ハイゼンベルクの不確実性原理が機能するには、一種のブラックボックスが必要だと思います。これを正しく理解していれば、この原理はキュービットの重ね合わせに関連しています。 この種のブラックボックスは、実際の量子コンピューターにどのように実装されていますか?



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キュービットと量子状態の違いは何ですか?
一般に、キュービットはという形式の量子状態として数学的に表現され、基底。キュービットは、システムの量子状態(つまり、ベクトル)を表すために、量子コンピューティングと情報で使用される用語にすぎないと思われます。{ | 0 ⟩ 、| 1 ⟩ }|ψ⟩=α|0⟩+β|1⟩|ψ⟩=α|0⟩+β|1⟩\lvert \psi\rangle = \alpha \lvert 0\rangle + \beta \lvert 1\rangle{|0⟩,|1⟩}{|0⟩,|1⟩}\{ \lvert 0\rangle, \lvert 1\rangle \} キュービットと量子状態の間に基本的な違いはありますか?キュービットは、それが表す量子状態以上のものは何ですか?

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キュービットの物理的表現は何ですか?
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てきました。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?

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量子コンピューターが
私は物理学者であり、コンピュータハードウェアの知識は最小限であるという免責事項の序文を述べたいと思います。私は理論的な観点から量子情報をしっかりと理解していますが、それがどのように実装されるかについての知識はありません。ここに行く... 最新のチップにキュービットがあると会社が自負しているとき、それは正確にはどういう意味ですか?は、従来のプロセッサの32ビットまたは64ビットと類似していると考えるべきですか。つまり、量子コンピュータはサイズデータ型を保持および処理できるということですか。または、はチップ上のジョセフソン接合の数のような物理的なものですか?について考えるべきかXXXXXXXXXXXXXXX従来のプロセッサのトランジスタの数と同じですか?従来のマイクロプロセッサのベンチマークはトランジスタの数なので、トランジスタとキュビットを等価にしたくなりますが、キュビットは情報の単位であり、トランジスタはハードウェアであるので、それは正しくないと思います。さらに、従来のプロセッサが数十億個のトランジスタを備えている場合に、量子キュプレマシーが約50キュービットでどのように達成されるか理解できません。理論的には、キュービットは情報であり、ハードウェアではないため、チップに「キュビット」があると言うのは奇妙に思えます。XXX 編集: 私の混乱は、結局のところ、メモリと処理能力の違いに帰着していることを理解しています。状態を保存 するには、物理キュービット(ジョセフソンジャンクション、スピン状態など)が必要です。しかし、処理能力はどこから来るのでしょうか。従来のチップでは、処理する情報を格納するためのレジスターがありますが、計算を実行するための大量のトランジスターがあります。私の質問は、この処理能力が量子コンピューターでどのように測定されるかです。チップ上の量子ゲートの数は、それらが操作できる量子ビットの数ほど重要ではありませんか?2X2X2^XXXX

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超伝導キュビットのサイズの縮小を制限するものは何ですか?
キュービットを構築する方法は複数あります。超伝導(トランスモン)、NV中心/スピンキュービット、トポロジカルキュービットなどです。 超伝導キュビットは、最もよく知られているキュビットであり、作成も最も簡単です。たとえば、IBMとGoogleのマシンは超伝導キュビットを使用しています。 スピンキュビットは数ナノメートルのオーダーのサイズを持っているため、優れたスケーリング機能を備えています。一方、超伝導キュビットの問題はサイズです。明らかに、超伝導キュビットのサイズ(通常〜0.1mm)を縮小することは困難です。 超伝導キュビットのサイズの制限要因は何ですか?なぜこの制限要因は縮小できないのですか?

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場所間でキュービットを転送するプロセス
現在、量子ビットはクアンタムコンピュータの物理的なエンティティであることを理解しています。IBMクアンタムコンピュータとQ#言語で遊んで、初めてクアンタムの世界に足を踏み入れました。 私は、アリスからボブへのキュービットのトランスポートにしばしば言及するアリスとボブスタイルのシナリオをたくさん読みました。私はそれを物理的に輸送していると推測していますが、これがコンピューティングの感覚からどのように見えるかについての議論は見つかりませんでした。古典的または量子チャネルを介した輸送のために、キュビット、またはキュービットの表現(状態または値)を「パッケージ化」することは、理論的にどのように達成できるでしょうか?これが可能になる唯一の方法は、絡み合いとテレポーテーションによるものだと思います。もつれのない通常のキュービットを何らかの形式で表現し、2つのポイント間で論理的に転送して、受信ポイントが内部に含まれる情報をデコードおよび解釈できるようにすることは可能ですか?その受信ポイントは、古典的なコンピュータアーキテクチャのコンピュータサービスまたは別の量子マシンである可能性があります。 私は、ビットをチップにエンコードしながら、ビット(または一連のビット)をさまざまな形式で論理的に表現し、操作のためにそれらを転送できる、クラシックコンピューティングの意味でこれを質問します。私の思考プロセスの源であるソフトウェアエンジニアとして。これは、Quantumで実行するのは現実的ではないかもしれませんが、理論的には、達成できるものですか?どんなガイダンスも歓迎します。 編集:本当に包括的な答えをありがとう、それは多くのギャップを埋めました、そして私は理論的に潜在的な橋をもたらす光子とファイバーの間の強いつながりに気づきませんでした。私はhello worldの基本的なアプリケーションを使って作業しており、Classicalに関する私のソフトウェア知識を、基本的な転送および表現レベルでこの世界に精神的に橋渡ししようとしています。私は両方の世界と私の精神的なブロックを橋渡しするいくつかの小さなアプリを構築しようとしています。今は、従来のプログラミング表記でキュービットの特性を表しています。キュービットの論理表現を作成するために何をモデル化する必要があるかについて考えたことはありますか?私が得ているのは、プログラマーがタイプを表すことを可能にする仕様に似たものです(たとえば、ストリングhttps://en.wikipedia.org/wiki/String_(computer_science))。Quantumプログラミング言語では、キュービットは独自のタイプです。レベルをドリルダウンすると、非常に基本的な方法で特性をキャプチャできるため、ベクトル配列のようなもので表現して、主要な特性(状態など)をキャプチャすることができます(ただし、重ね合わせ!)、スピンなど

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