Ich habe einige Artikel über Photonen gelesen, die Informationen transportieren können. Ich habe mich gefragt, ob jemand weiß, ob es ein Team von Forschern gibt, die versucht haben, ein Photon als Teilchen zu verwenden, um einen Quantencomputer zu bauen.
Nach dem, was ich über Quantencomputer gelesen habe, stehen die meisten Wissenschaftler, die an Quantencomputern arbeiten, vor dem Problem der Quantendekohärenz.
Haben Quantencomputerforscher versucht, ein Photon in einem Überlagerungszustand für Quantencomputer zu verwenden?
Ja, dies ist ein aktives Forschungsgebiet, das allgemein als Linear Optical Quantum Computing bekannt ist .
Das Problem bei der Verwendung von Photonen für Quantencomputer besteht darin, dass es sehr schwierig ist, sie zur Interaktion zu bringen, was es sehr schwierig macht, Zwei-Qubit-Gatter zu implementieren und diese Qubits zu verschränken. Um dem entgegenzuwirken, besteht ein Schema, das viel Aufmerksamkeit erhalten hat, darin, alle Verschränkungen, die das Protokoll benötigt, vorab zu generieren und dann eine Reihe von projektiven Messungen und Feed-Forward-Schemata zu verwenden (dh die Ergebnisse einer Messung zur Entscheidung zu verwenden). wie man die nächste Messung durchführt) zur Implementierung von Quantenberechnungsprotokollen.
Im Allgemeinen ist dies ein solides Schema und es hat viele klare Vorteile, aber es leidet unter der Tatsache, dass es schwierig ist, genügend Photonen mit ausreichender anfänglicher Verschränkung zu erzeugen, um groß angelegte Berechnungen durchzuführen. In dieser Hinsicht wären Einzelphotonenquellen auf Knopfdruck, die einzelne Photonen zuverlässig und deterministisch erzeugen können, nah an Wundermitteln, aber wir sind noch nicht so weit, daher ist die Technologie derzeit einer von mehreren brauchbaren Kandidaten.
Es gibt eine Menge Forschung, die versucht, zweistufige Systeme mit Photonen bereitzustellen.
Dekohärenz ist in der Tat ein Problem (da Sie keine der Quanteneigenschaften haben werden, die Quantencomputer für einige Operationen schneller machen als klassische Computer), und daher versuchen die Leute, Systeme mit einer langen Dekohärenzzeit zu finden.
Eines davon sind Quantenpunkte: siehe zum Beispiel Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_dot . Andere Quellen wie eingefangene Ionen oder Atome werden ebenfalls verwendet.
Die Herausforderung besteht darin, eine sehr "reine" Einzelphotonenquelle (mit nur einem Photon darin), eine gute Dekohärenzzeit (lang genug) und Photonen zu bekommen, die alle die gleiche Energie haben und die daher für Qubit-ähnliche Prozesse verwendet werden können.
Peter Diehr
Peter Diehr
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