量子コンピューティング システムの中心にある量子ビットは、古典的なコンピューティング プロセッサが使用するバイナリ ビットと同等です。ただし、古典的なビットは 1 か 0 のみであるのに対し、量子ビットは 1、0、または両方の混合 (重ね合わせ) になる可能性があり、この柔軟性により、コンピュータの能力を変革することが約束されています。
重ね合わせには厄介な問題が 1 つあります。それは、量子ビットにアクセスして測定するとすぐに、その値が 1 または 0 に固定されてしまうということです。量子ビットがチェックされた瞬間に、量子ビットの最も有用な特性が消えてしまいます。
現在、中国とブラジルの研究者が研究成果を出版しています。 身体検査B彼らは問題の解決策を持っていると思います。基本的に、量子ビット自体ではなく、量子ビットによって生成される電流を読み取ることが含まれます。
理論的には、これは理論的な研究であり、実際の実験は含まれていませんが、これは、周辺視野で何かをちらっと見るのと同じように、量子ビットを読まなくても読み取ることができることを意味します。
研究者らによるモデリングでは、この技術が最大 99.85 パーセントの精度で量子ビット データを取得できる可能性があることが示唆されています。
「量子ビットが 0 と 1 の特定の重ね合わせで準備されている場合、その重ね合わせを直接測定すると、その重ね合わせが破壊され、その結果、量子ビットに含まれる情報が破壊される傾向があります」とブラジルのサンパウロ大学の物理学者ホセ・カルロス・エゲスは言う。
「私たちの戦略は異なります。情報を補助量子ビットに転送する代わりに、研究中の量子ビット自体が生成する信号から情報を取得しようとします。」
その「補助量子ビット」オプションは、現在の量子コンピューターが使用している方法の 1 つです。補助量子コンピューターとして知られているこれらのオプションは、元の量子ビットに干渉することなく量子ビットの情報を読み取ることができるように、量子ビットの情報を引き継ぎます。
それは機能しますが、時間と複雑さが追加されます。
ここで研究者らは、アンドレーエフ量子ビットとして知られる量子ビットが役立つ可能性があると提案している。 Andreev の述べた超伝導材料を分離すると、0、1、および重ね合わせをエンコードできると述べています。
研究者の計算に基づくと、アンドレーエフ量子ビットは重ね合わせ状態で、外部電圧を必要とせずに、量子挙動そのものによって振動電流を生成します。
そうすれば、振動によって生成された磁場を介して量子ビットの量子状態が明らかになる可能性がある。
「検討中のシステムでは、この領域は量子ドット、つまり電子が空間的に閉じ込められているナノスケール構造であり、インジウムヒ素で形成されています。 [InAs] ナノワイヤは両側で超電導材料に接続されています」とエゲス氏は言う。
「アンドレーエフ量子ビットを特徴づける状態が形成されるのはこの環境です。」
フレームボーダー=”0″ 許可=”加速度計;自動再生;クリップボード書き込み;暗号化されたメディア。ジャイロスコープ;ピクチャー・イン・ピクチャー。 web-share” Referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowedfullscreen>アンドレーエフ量子ビットはこれまでに広範囲に研究されてきましたが、その電気的挙動が読み取り可能な信号を生成するという考えは新しいものです。この種の振動する電気署名が量子ビットを解読する方法として提案されたのはこれが初めてである。
本質的に、アンドレーエフ量子ビットは「超電流」を生成すると研究者らは判断した。量子ビットが状態間を移動すると、その電流が変化します。これは、結果として生じる発振の特性の観点から測定できます。
変化を検出する役割を担う別のデバイスがシステムを機能させるために導入され、一方の「コンパス」が方向を指し、もう一方の「コンパス」がその方向を解釈するという設定が作成されます。
「したがって、時間の経過とともに電流がどのように変化するかを測定することで、量子ビットの初期状態を再構築することが可能になります」とイーグス氏は言う。
各測定の実行後に、量子ビットに通常必要となるリセットを開始する必要はない、と研究者らは示唆しています。
明らかな次のステップは、研究者がここで理論化したデバイスの構築を試み、それをテストすることです。最終的には、量子ビットの読み取りプロセスがよりシンプルかつ信頼性の高いものになり、量子コンピューティングの可能性を最大限に引き出すことができるでしょう。
「私たちの方法では、量子測定の根本的な問題が解決されるわけではありません」とエゲス氏は言う。
「しかし、それは非破壊読み出しの限界に近づくことができ、同時に他の非破壊量子測定プロトコルで採用されている補助量子ビット、つまりアンシラの使用を回避することができます。」
この研究は、 身体検査B。
この記事は Rebecca Dyer によって事実確認され、Rebecca Dyer によって編集されました。私たちは自分たちのプロセスに誇りを持っていますが、私たちはただの人間です。間違いを見つけた場合はお知らせください。
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