ハイブリッド量子論理と2つの異なる原子同位体を用いたベル不等式のテスト
C J Ballance1, V M Schäfer1, J P Home1
1Department of Physics, University of Oxford, Clarendon Laboratory, Parks Road, Oxford OX1 3PU, UK.
Nature
|December 18, 2015
まとめ
研究者は2つの異なるカルシウムイオン同位体を用いて ハイブリッドの絡み合った状態を作り出しました 量子情報処理のこの突破は,ベルを侵害しています.
科学分野:
- 量子力学
- 量子情報処理
- 原子物理学
背景:
- 量子情報処理 (QIP) に不可欠な基本的な量子特性である.
- これまでの実験では 同じ粒子を用いた 絡み合った状態を 生み出しました
- 異なった粒子とのハイブリッドの絡み合いは大きな課題でした
研究 の 目的:
- 異なる同位体を持つ2つの閉じ込められたイオン量子ビットのハイブリッドの絡み合った状態を決定的に生成し,特徴づける.
- ベルの不等式テストを この新しい絡み合いの状態で実行します
- 量子コンピューティングのための混合種の量子ロジックの可能性を実証する.
主な方法:
- 決定的,レーザー駆動の2キビット量子論理ゲートを利用した.
- 2つの異なるイソトープ (40) Ca ((+) と (43) Ca ((+) の閉じ込められたイオンを使用しています.
- 完全な量子状態トモグラフィーを実行し,クロース・ホーン・シモニー・ホルト (CHSH) ベル不等式をテストした.
主要な成果:
- 99.8%の精度で (40) Ca (((+) と (43) Ca (((+) のハイブリッド状態を達成しました.
- CHSH Bellの不等式を15の標準偏差で破り 検出の抜け穴を埋めた
- 捕まったイオンの量子論理の 実現可能性を証明した
結論:
- 混同型の量子論理は 閉じ込められたイオン量子コンピュータを 作るための強力な技術です
- 開発された絡み込みゲートメカニズムは,異なる原子要素に適用され,エラーを減らすことができます.
- このアプローチは,容認性量子エラー補正と汎用量子コンピューティングを達成するために不可欠です.
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