Kvanteberegning på farten

En fremtidig kvantecomputer, ved hjælp af kvantebits, eller qubits, måske være i stand til at løse problemer, der ikke kan løses for klassiske computere. Forskere kæmper i øjeblikket med at bygge enheder med mere end et par qubits, da de gensidigt hæmmer hinandens rette drift.

Forskere ledet af professor Ferdinand Schmidt-Kaler og Dr. Ulrich Poschinger ved Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) i Tyskland har nu demonstreret driften af ​​et fire-qubit register, der består af atomære ioner fanget i mikrochipfælde. Ion-qubits kan frit placeres i fælden, sådan at laserdrevne kvanteoperationer med høj nøjagtighed forbliver mulige.

Holdet har indset genereringen af ​​en sammenfiltret tilstand på fire qubits, hvor hver af qubits mister sin individuelle identitet, men registret som helhed har en veldefineret tilstand.

Dette er blevet opnået ved sekventielle operationer på par af qubits, sammenflettet med ionbevægelsesoperationer. Den resulterende kvantetilstand bæres af qubits, der er fordelt over makroskopiske skalaer på op til flere millimeter.

Tilgangen til at realisere en kvantecomputer baseret på bevægelige ioner i en mikrostruktureret fælde blev oprindeligt foreslået af teamet af fysik-nobelpristageren David J. Wineland kaldet "kvante-CCD" for analogien med den kontrollerede bevægelse af ladninger i de enheder, der ligger til grund for moderne kameraer.

Værket af Kaufmann og kolleger dukkede op i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve .