100フォトンのシュレーディンガー猫状態を用いて量子情報を決定的にコーディングする.
Brian Vlastakis1, Gerhard Kirchmair, Zaki Leghtas
1Department of Physics and Department of Applied Physics, Yale University, New Haven, CT 06511, USA.
Science (New York, N.Y.)
|September 28, 2013
まとめ
研究者は,超伝導量子ビットと空洞共鳴器を使用して,大規模な量子"猫状態"を作成するために,マルチフォトン制御を実証しました. これは,何百もの光子を同時に操作することによって,量子計算と計測学を進歩させる.
科学分野:
- 量子コンピューティング
- 量子光学とは,量子光学である.
- 超伝導回路について
背景:
- 単一の量子ビット (qubits) は,振動器と比較して情報を保存する上で制限があります.
- 振動器は複数の興奮と相関を蓄えることができ,複雑なマルチフォトン状態を可能にします.
研究 の 目的:
- 洞穴共振器と結合された超伝導量子ビットを使用して正確なマルチフォトン制御を実証する.
- 大規模な量子スーパーポジション状態,特に"猫状態"を作成し,操作する.
主な方法:
- 超伝導トランスモン量子ビットを使用し,波導体腔共振器と非常に理想的なオフ共振カップリングを使用しました.
- 状態操作のために条件付き量子ビット-光子論理を使用した.
- デコエレンス率を大幅に上回るレバレッジされた分散相互作用.
主要な成果:
- 何百もの光子の同時操作を達成した.
- 任意の量子ビット状態を最大111の光子を持つ"猫状態"にマッピングしました.
- プロトコルを拡張し,最大4つの一貫した状態の重組を生成しました.
結論:
- 離散変数と連続変数量子計算の間の強力なインタフェースを示した.
- 開発された制御は,大型ネコの状態の創造を可能にし,量子情報処理を進める.
- 量子計量学と情報処理における潜在的な応用が強調されています.
関連する概念動画
02:45The Quantum-Mechanical Model of an Atom
Shortly after de Broglie published his ideas that the electron in a hydrogen atom could be better thought of as being a circular standing wave instead of a particle moving in quantized circular orbits, Erwin Schrödinger extended de Broglie’s work by deriving what is now known as the Schrödinger equation. When Schrödinger applied his equation to hydrogen-like atoms, he was able to reproduce Bohr’s expression for the energy and, thus, the Rydberg formula governing hydrogen spectra. Schrödinger...
02:32The de Broglie Wavelength
In the macroscopic world, objects that are large enough to be seen by the naked eye follow the rules of classical physics. A billiard ball moving on a table will behave like a particle; it will continue traveling in a straight line unless it collides with another ball, or it is acted on by some other force, such as friction. The ball has a well-defined position and velocity or well-defined momentum, p = mv, which is defined by mass m and velocity v at any given moment. This is the typical...