物理学家在国家标准与技术研究院(NIST)展示了持续、可靠的信息处理操作带电原子(离子)。描述的新工作,8月6日,2009年的科学表达问题,*克服重大障碍ion-trapping技术从小型示威活动扩欧洲杯线上买球大到更大的量子处理器。
在新的演示中,NIST的研究人员反复执行联合5量子逻辑运算和10运输操作序列而可靠地保持0和1的二进制数据存储在离子,而作为量子位(量子比特)假设的量子计算机,并留住随后处理这些信息的能力。以前,NIST的科学家和其他地方无法哄任何量子位的技术执行一套完整的量子逻辑操作而运输信息干扰后不发生退化过程。
NIST组执行的一些最早的实验量子信息处理和曾展示了许多计算与困离子所需基本组件。这项新的研究结合了之前的进步和两个关键解决方案之前慢性漏洞:冷却后离子的运输所以他们脆弱的量子特性可用于后续逻辑操作和存储数据值在特殊状态的离子对不必要的杂散磁场的变化。
NIST的实验科学快讯中描述,量子比特存储在两个铍离子在一个陷阱有六欧洲杯线上买球个不同的区域。电场用于离子从一个区域转移到另一个的陷阱,和紫外激光脉冲的频率和持续时间是用来操纵离子的能量状态。科学家证明的逻辑操作序列重复轮(四个single-qubit操作和一个two-qubit操作)的离子,发现操作出错率没有增加他们通过系列成长进步的过程中,尽管运输量子位在宏观的距离(960微米,或者几乎一毫米)而进行的操作。
NIST的研究者两个关键创新应用于量子信息处理。首先,他们使用了两个伙伴镁离子后的制冷剂冷却铍离子运输,从而允许逻辑操作继续没有任何额外的运输期间产生的错误由于加热。强烈的离子间的静电力使laser-cooled镁冷却铍离子,从而消除热量与他们的运动,没有令人不安的量子信息存储。新的实验首次应用这个“同情冷却”准备成功two-qubit逻辑操作。
其他重要的创新是使用三个不同的对铍离子内的能量状态信息在不同的处理步骤。这使得信息在离子状态,并没有因为磁场的波动而改变离子储存和运输过程中,消除加工误差的另一个来源。信息被转移到不同铍离子的能级执行逻辑操作或宣读他们的数据值。