Як виглядає відчутна Квантова брама?


11

Я читав опубліковані книги, статті та статті про квантові обчислення.

Я виявив, що всі матеріали, які я бачив, замість того, щоб описувати квантові ворота від основної фізики до абстракції, намагаються уникати розмов про деталі реалізації квантових воріт .

Я в першу чергу запитав себе: чи шукаю я в тій області, де йдеться лише про формальну математику?

Але я виявив, що ці документи та книги пояснили дуже детально іонні пастки, оптичні вимикачі та навіть лазерне волокно.

Що стосується квантових воріт, які вони, як стверджували, використовували у своїх дослідженнях, показані лише матриці, рівняння, формулювання та компоненти чорної скриньки .

Ми всі знаємо про унітарії та обчислення матриць. Але якщо ви надрукуєте оператор матриці квантових воріт на папері формату А4, це нічого не робитиме, коли на нього кидаються фотони чи електрони.

Отже, хтось знає, що таке квантові ворота, конкретно, щоб я міг знати:

  • Чи є Quantum Gate пристроєм, що використовує магнітне поле для виконання арифметики елементів?
  • Чи є Quantum Gate приладом, що використовує лазерний промінь?
  • Чи є Quantum Gate пристроєм, що використовує металевий дріт?
  • Коли вчені щасливо примножують власні стани на спостережувані, чи стикаються електрони у воротах, коли їх "множиться"?

Заздалегідь спасибі.

Відповіді:


17

Ви, здається, маєте ідею, що квантові ворота - це фізична річ, а не просто концептуальна річ. Це не обов'язково працює так. Хоча ворота CMOS зазвичай є фактичними фізичними пристроями, квантові ворота можуть бути просто концептуальними.

|0|14×4

Квантові ворота виконуються блискучими лазерними імпульсами на іонах, але не обов’язково один лазер на квантові ворота - ті ж лазери використовуються для багатьох різних квантових воріт. Таким чином, ви не можете вказати на якийсь конкретний апарат і сказати "це квантові ворота".

І якщо ви використовуєте кубіти потоку в надпровідниках для свого квантового комп'ютера, квантові ворота взагалі не використовують лазери, і вони виглядають зовсім інакше (і трохи більше схожі на пристрої CMOS).


Дякую тобі! Мені просто було цікаво, що стосується концепції воріт. Тепер з вашої відповіді я знаю, що саме лазер справді виконує цю роботу. Це дуже багато значить і допомагає мені вийти з ілюзорної математики, де навіть для фізичних операцій мало пояснюється фізика, без якої я ніде не можу спиратися. Але я все ще відчуваю розгубленість щодо того, який характер лазера призводить до висновку, що матриця повинна бути єдиною. Якщо це не буде турбувати, будь ласка, киньте на мене трохи більше світла. Ще раз дякую вам!
Хірон

2
Усі закриті фізичні системи є унітарними - щось не є унітарним, лише якщо інформація про систему просочується. Тож не дуже складно спроектувати послідовності лазерних імпульсів, які виконують одиничні операції на кубітах. Сказавши це, це справді не те, на що можна відповісти, не використовуючи більше фізики, ніж належить до теоретичної інформатики SE.
Петро Шор
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.