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このRedditスレッドを読んで、私は、量子コンピューティングについて数か月学習した後でも、量子コンピューターが実際にどのように機能するかについてまったく手がかりがないことに気付きました。 質問をより正確にするために、超伝導量子ビットベースの5量子ビット量子コンピューター（5量子ビットIBM量子コンピューターのような）があるとしましょう。キーボードを使用してモニターにと入力します（たとえば、量子コンピューターに搭載されている可能性のある基本的な電卓アプリ）。その後、が返されます。しかし、ハードウェアレベルで行われていますか？入力に対応する電気信号のいくつかの並べ替えている、及びコンピュータの処理ユニットに行くの？それはどういうわけかクーパー対の電子を「初期化」しますか？何がその後クーパーペアの電子の量子ビットに何が起こる（彼らはいくつかによってで働いたことだろうと思い量子ゲートを再び順番にある、ブラックボックス2+32+32+32 3 +555222333+++）？最終的にどのようにして出力返されますか？555 ネット上で検索しても、量子コンピューターの基本的な動作について思い付くことができなかったことに驚いています。

27 architecture  physical-realization  superconducting-quantum-computing 

超伝導キュビットを10ミリケルビンまで冷却する唯一の方法は希釈冷凍機ですか？そうでない場合、他にどのような方法がありますか？また、なぜ希釈冷凍が主要な方法ですか？

19 physical-realization  architecture  physical-qubit  superconducting-quantum-computing  dilution-refrigerator 

これは、@ heatherの質問に対する回答のフォローアップの質問です。なぜ量子コンピューターを絶対ゼロに近づけなければならないのですか？ 私が知っていること： 超伝導量子コンピューティング：超伝導電子回路における量子コンピューターの実装です。 光量子コンピューティング：情報キャリアとして光子を使用し、量子情報を処理するために線形光学素子を使用し、量子情報を検出および保存するために光子検出器と量子メモリを使用します。 次に、これがウィキペディアが超伝導量子コンピューティングについて続けていることです。 古典的な計算モデルは、古典的な力学の法則と一致する物理的な実装に依存しています。しかし、古典的な記述は特定の場合にのみ正確であり、自然のより一般的な記述は量子力学によって与えられることが知られています。量子計算では、古典的な近似の範囲を超える量子現象の情報処理および通信への応用を研究しています。量子計算のさまざまなモデルが存在しますが、最も一般的なモデルにはキュービットと量子ゲートの概念が組み込まれています。量子ビットはビットの一般化であり、2つの可能な状態を持つシステムであり、両方の状態の量子重ね合わせになります。量子ゲートは、論理ゲートの一般化です：それは、初期状態が与えられると、ゲートが適用された後に1つ以上のキュービットが経験する変換を記述します。量子現象が日常生活で観察するのが難しいのと同じ理由で、量子ビットとゲートの物理的な実装は困難です。1つのアプローチは、超伝導体に量子コンピューターを実装することです。超伝導体では、動作温度が非常に低くなりますが、量子効果が巨視的になります。 これは理にかなっています！しかし、超伝導量子コンピューターとは異なり、なぜ光量子コンピューターが「極低温」を必要としないのかを探していました。彼らは同じ問題に苦しんでいませんか？すなわち、光量子コンピューターの量子現象は、超伝導量子コンピューターのように観察するのが難しいのではないでしょうか？そのようなコンピューターでは、室温で量子効果はすでに巨視的ですか？なぜそうなのか？ Wikipediaで線形光量子コンピューティングの説明を行っていましたが、「温度」への言及は見つかりませんでした。

19 physical-realization  optical-quantum-computing  architecture  superconducting-quantum-computing 

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）。

15 physical-qubit  architecture  superconducting-quantum-computing 

私は、それぞれがDC磁束を使用して調整できる数十個のキュービットを持つ超伝導システムを持っています。 量子ビットのコヒーレントな操作の主なタスクの1つは、ゲートを交絡させるための適切なアイドリング周波数と動作点を見つけることです。この取り組みは、急速なエネルギー緩和を引き起こし、コヒーレント操作に大混乱をもたらす2レベルシステム（TLS）によって混乱します。 TLSの場所を考慮しながら、アイドリング周波数と動作点の適切なセットを見つけるのに長い時間を費やし、ある日、ラボに来て動き回りました！私は最初からやり直す必要がありました。 TLSの移動方法と理由、および移動を制御できるかどうかについて詳しく知りたいと思います。私の研究の一環として、私はコミュニティに投票し、この問題に対する他の人々の経験がどのようなものかを見てみたいと思います。

11 superconducting-quantum-computing 

ブロッホ球の軸を中心に回転させるために、通常はトラップされたイオン量子計算や超伝導キュビットなどでパルスを使用します。X軸を中心とした回転があるとします。y軸またはz軸を中心に回転できるようにするには、何を変更する必要がありますか？これはフェーズと関係があると思いますが、これがどのように機能するかについての適切なリファレンスは見つかりませんでした。

10 quantum-gate  experiment  superconducting-quantum-computing  bloch-sphere 

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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