【量子力学】米パデュー大、光子でトランジスタを実現する「量子ゲート」【量子もつれ】[07/21]

米パデュー大、光子でトランジスタを実現する「量子ゲート」
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20190717-00000135-impress-sci
2019/7/17(水) 17:09配信
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【科学(学問)ニュース＋】

写真：Impress Watch
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　米パデュー大学は16日(米国時間)、光子のなかに量子ゲートを埋め込んだ新たな量子コンピューティング技術を発表した。

　同大学の研究チームが開発したのは、従来コンピュータで使われているトランジスタの量子版と表現している「量子ゲート(Quditゲート)」。通常、量子ビット(Qubit)は「0かつ1」の状態の重ね合わせを表すことができるが、Quditでは「0かつ1かつ2」のような複数の状態の重ね合わせを表現できるという。これにより、従来の量子コンピューティング技術よりも多くのデータを符号化して処理することが可能となる。

　Quditゲートは本質的にQubitゲートよりも効率的であるのみならず、環境ノイズによる影響を受けにくい光の粒子(光子=フォトン)に量子ドットを埋め込んでいるため、安定性も高いとしている。

　Quditゲートでは、ある量子の観測によって別の量子に影響を与え、通信を解読不能にしたり量子テレポーテーションといった事象をもたらす「量子もつれ」状態を最大化することを目指している。

　量子コンピューティングにおいては、量子情報処理を行なうことができる「ヒルベルト空間」領域での絡み合いが大きいほど、より高密度な演算が可能となるという。

　通常、個別の光子にエンコードされた量子情報を操作するためのゲートはごくわずかな時間しか機能しないため、ある光子の状態に基づいて別の光子の状態を操作することは非常に難しい。

　そのため、研究チームは光子の時間領域と周波数領域で量子情報を符号化することによって、量子ゲートを確率論とは対照的な決定論的に操作することを可能にした。同大学のAndrew Weiner教授は、「このゲートにより、予測可能かつ決定論的な方法で情報を操作できる」としている。

　前述の周波数領域で絡み合っている2つの光子から、各光子の時間領域と周波数領域を絡み合わせるようにゲートを操作すると、4つの完全にもつれ状態にある量子ドットが生成され、すなわち1,048,576次元(32の4乗)のヒルベルト空間を持つことになる。

　以前のフォトニックアプローチでは、ヒルベルト空間の6つのもつれた光子によって、18qubitをエンコードすることが可能となっていたが、今回の研究成果では、2つの光子で4quditを構築し、20qubit相当のエンコードを実現した。

　同大学では、今後は高次元量子テレポーテーションなどの量子通信タスク、量子機械学習や分子シミュレーションなどの用途で、量子アルゴリズムを実行するためのゲートの開発を進めるとしている。

PC Watch，佐藤 岳大

最終更新:7/17(水) 17:09
Impress Watch
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うちの母ちゃんで実現すんなや

コスモス！ヒルベルトエフェクト起動！

>>3懐かしいな

古澤明「」

わからん
平行線公理から説明してほしい
キャップはく奪

愛のキュービット

>>1
分かってない文系人間がとりあえず説明文を写して書いただけの駄文

意味不明

光子は電磁波で
進行中に電磁場を作りながら進むため、粒子的特性も所有してると
理解してるんだが

母　光子

三姉妹

量子
曜子
素子

>予測可能かつ決定論的な方法で情報を操作できる

すごいや
まるで量子コンピュータではなくてデジタルコンピュータみたい

ヴァルキリープロファイル2やりたくなった

授業を サボって 日の当たる場所に いたんだよ

>>6
物理学と数学は違う。

わからないかな？

>>1
この量子ゲートはシリコンウエハで作れるの？
シリコンって電子だから光子は全く違う素材になるの？

シリコンで作る理由はないな
普通にガラス素材で規定回路を組むんだろう
大量生産で市場投入時は

>>11

それでいいんだよ
いつまでも、量子計算に適した汎用アルゴリズム見つかるの待ってられないからな

ショアとか、たかだか１０個程度の特定アルゴリズムなんて、夜店の見世物にしかならん

>>9

何十年前の知識だよそれw
いまや光子は波だけで全部説明できる時代

それが量子ゲートの選択か

>>10
素子がいるってことは、阿素湖家かな

https://www.nature.com/articles/s41534-019-0173-8.pdf
論文はこれかな

>>1
いろんなとこを弄繰り回されて量子も辛えな

>>21


Received: 9 March 2019
Accepted: 17 June 2019


ちゃんと査読受けたのかよ…

2019/04/16
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＞量子情報処理を行なうことができる「ヒルベルト空間」領域での絡み合いが大きいほど

ヒルベルト空間を外れた量子領域ってそもそも何かね？
無駄にどうでもいいワード突っ込んでんじゃねえよ

馬鹿現る
包括／被包括の関係を考えてから話せよ


>>25
＞ヒルベルト空間「を外れた」量子領域ってそもそも何かね？

むずかしくてわからない

本当に地頭が良い人ならきっとバカにでも分かる様に説明して下さるに違いないな

そんな風に追い込めば、誰かがタダで、分かる様に説明してくれる
そんな風に思っていた傲慢な時期が俺にもありました

つまりこういうことよ。


1、もともと簡単な内容
(1)頭良い人 が説明→ 一般人も分かる(理路整然としてるから)
(2)馬鹿 が説明 → 一般人わからない(説明が間違いだから)

2、もともと複雑な内容
(1)頭良い人 が説明 →一般人分からず(正しいが複雑なので)
(2)馬鹿 が説明→一般人分からず(説明が間違いだから)


世に膾炙する俗説(本当によくわかっている人は分かりやすく説明できる人)というのは、1(1)の場面と1(2)の場面しか比べていない。

実際には、1以外に2の場面もある。
もともと複雑な内容の場合は2(1) だから、いくら脅迫しても、一般人が分かる簡単お手軽説明は降ってこない。

いくらだだこねて見ても無駄。

脅迫しても無駄。
よくある脅迫パターン「俺が理解できないということは、説明者の地頭が悪いから。地頭良い説明者と評価されたければ、俺にも理解できるように説明しろ」は、無駄よ

なるほど。読んでも全く意味が分からん

>>16
シリコンもガラスも同じだろ？
ケイ素の質が違ってくるだろうからもっと安くなる？