Комментарии 10
Как происходит запутывание?
Бюджет выделен значит запутывание прошло успешно.
Ионы удерживаются внутри вакуумной камеры при помощи ловушки -- специальной системы электродов. Она по сути создает для них большую трехмерную потенциальную яму (да, теорема Ирншоу говорит, что статическими полями так сделать нельзя, поэтому там используется комбинация электростатического и радиочастотного полей). Вдоль одного направления -- оси ловушки -- яма очень пологая, а по двум другим -- жесткая. Поэтому ионы выстраиваются вдоль оси ловушки. При этом ионы отталкиваются друг от друга за счет Кулона. Таким образом, чисто механически, ионы в ловушке можно представить как одномерную цепочку из массивных шариков, соединенных пружинами (ловушка сжимает эту цепочку с боков, а Кулон наоборот рассталкивает частицы). А значит, это система связанных механических гармонических осцилляторов -- пнул один ион, заколебалась вся цепочка.
На этом и основан принцип перепутывания ионов -- эти обобщенные колебательные моды выступают как "шина данных" между частицами. Самый простой протокол перепутывания называется гейт Сирака-Цоллера: 1) Сначала лазерный импульс светит на первый ион, и если тот в состоянии 1, то он поглощает фотон,получает импульс и раскачивает цепочку. Если в состоянии 0, то ничего не происходит. 2) Ко второму иону прикладывается второй лазерный импульс, который настроен таким образом, что если цепочка колеблется, то импульс поглощается и ион меняет свое состояние, а если нет -- то нет (как можно догадаться, чувствительность к колебаниям цепочки обеспечивается за счет эффекта Доплера) 3) Третий лазерный импульс, приложенный к первому иону, гасит колебания цепочки, если они возбудились в ходе первого шага.
Это самый первый двухкубитный гейт, который придумали люди (да, ионы были первой платформой, для которой такое придумали, еще до сверхпроводников). Сейчас используются более сложные вариации, которые более устойчивы к нагревам цепочки, но которые довольно тяжело объяснить на пальцах. Но все равно перепутывание там происходит за счет промежуточных колебаний цепочки.
Ионы удерживаются внутри вакуумной камеры при помощи ловушки -- специальной системы электродов. Она по сути создает для них большую трехмерную потенциальную яму (да, теорема Ирншоу говорит, что статическими полями так сделать нельзя, поэтому там используется комбинация электростатического и радиочастотного полей)
Лазерные же ловушки вроде:
Их удерживают лазерами и охлаждают почти до абсолютного нуля. Кубитами управляют с помощью лазерных импульсов
Не?
Нет, об этом явно написано в статье, на которую ссылается пост. Так что тут ошибка в тексте. Лазерами удерживают нейтральные атомы (так как они нейтральные, электроды всякие на них воздействуют плохо -- нужны сильные поля и их градиенты). С ионами, из-за наличия заряда, все сильно проще. А вот охлаждают и управляют ими -- действительно лазерами.
P.S. Есть работы, где ионы действительно вдоль слабой оси на месте удерживают лазерами, но это прям экзотика.
он греет комнату эффективнее, чем 49-кубитный компьютер?
Для квантовых операций используется цепочка из 25 ионов иттербия
сколько цепочек из скольки ионов потребуется для успешного взлома RSA-2048?
ФИАН оценил характеристики первого российского 50-кубитного квантового компьютера на холодных ионах