Riikliku superarvuti osakond, Korea Teaduse ja Tehnoloogia Infoinstituut, Daejeon 34141, Korea Vabariik
Kas see artikkel on huvitav või soovite arutada? Scite või jätke SciRate'i kommentaar.
Abstraktne
Iseloomustame laengumüra suhtes tundlike realistlike kahe-kubitiliste signaalide kvantpõimumist. Meie töönäide on räni topeltkvantpunkti (DQD) platvormilt genereeritud ajaline reaktsioon, kus ühe kubitiga pöörlemine ja kahe kubitiga juhitav MITTE toiming viiakse läbi ajas järjestikku, et tekitada suvalisi takerdunud olekuid. Kahe qubit olekute põimumise iseloomustamiseks kasutame marginaalse operatiivse kvaasitõenäosuse (OQ) lähenemisviisi, mis võimaldab tõenäosusfunktsiooni negatiivseid väärtusi, kui antud olek on takerdunud. Kuigi pooljuhtseadmetes kõikjal esinev laengumüra mõjutab tõsiselt DQD platvormil rakendatud loogikaoperatsioone, põhjustades ühtsete operatsioonide täpsuse tohutut halvenemist ja sellest tulenevaid kahe qubiti olekuid, selgub OQ-põhise takerdumise tugevuse muster. olla üsna muutumatu, mis näitab, et kvantpõimumise ressurss ei ole oluliselt katki, kuigi füüsiline süsteem puutub kokku mürast tingitud kõikumisega kvantpunktide vahelises vahetuses.
Populaarne kokkuvõte
► BibTeX-i andmed
► Viited
[1] Ryszard Horodecki, Paweł Horodecki, Michał Horodecki ja Karol Horodecki. "Kvantpõimumine". Rev. Mod. Phys. 81, 865–942 (2009).
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.81.865
[2] Nicolas Brunner, Daniel Cavalcanti, Stefano Pironio, Valerio Scarani ja Stephanie Wehner. "Kellade mittepaiksus". Rev. Mod. Phys. 86, 419–478 (2014).
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.86.419
[3] Charles H. Bennett, Gilles Brassard, Claude Crépeau, Richard Jozsa, Asher Peres ja William K. Wootters. "Tundmatu kvantoleku teleportimine kahe klassikalise ja Einstein-Podolsky-Roseni kanali kaudu". Phys. Rev. Lett. 70, 1895–1899 (1993).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.70.1895
[4] P. W. Shor. "Kvantarvutamise algoritmid: diskreetsed logaritmid ja faktoring". Proceedings 35. iga-aastane arvutiteaduse aluste sümpoosion. Lk 124–134. (1994).
https:///doi.org/10.1109/SFCS.1994.365700
[5] Changhyoup Lee, Benjamin Lawrie, Raphael Pooser, Kwang-Geol Lee, Carsten Rockstuhl ja Mark Tame. "Kvantplasmoonilised andurid". Chemical Reviews 121, 4743–4804 (2021).
https:///doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c01028
[6] Frank Arute, Kunal Arya ja Ryan Babbush ${et}$ ${al}$. "Kvantide ülemvõim programmeeritava ülijuhtiva protsessori abil". Nature 574, 505–510 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1666-5
[7] Gary J. Mooney, Charles D. Hill ja Lloyd C. L. Hollenberg. "Põimumine 20-kvbitisse ülijuhtivasse kvantarvutisse". Scientific Reports 9, 13465 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41598-019-49805-7
[8] I. Pogorelov, T. Feldker, Ch. D. Marciniak, L. Postler, G. Jacob, O. Krieglsteiner, V. Podlesnic, M. Meth, V. Negnevitsky, M. Stadler, B. Höfer, C. Wächter, K. Lakhmanskiy, R. Blatt, P. Schindler ja T. Monz. "Kompaktne ioonilõksu kvantarvutite demonstraator". PRX Quantum 2, 020343 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.020343
[9] S. Debnath, NM Linke, C. Figgatt, KA Landsman, K. Wright ja C. Monroe. "Väikese programmeeritava kvantarvuti demonstratsioon aatomkubitidega". Nature 536, 63–66 (2016).
https:///doi.org/10.1038/nature18648
[10] K. Wright, K. M. Beck, S. Debnath, J. M. Amini, Y. Nam, N. Grzesiak, J. S. Chen, N. C. Pisenti, M. Chmielewski, C. Collins, K. M. Hudek, J. Mizrahi, J. D. Wong-Campos, S. Allen, J. Apisdorf, P. Solomon, M. Williams, A. M. Ducore, A. Blinov, S. M. Kreikemeier, V. Chaplin, M. Keesan, C. Monroe ja J. Kim. "11-kvantarvuti võrdlusuuringud". Nature Communications 10, 5464 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41467-019-13534-2
[11] T. F. Watson, S. G. J. Philips, E. Kawakami, D. R. Ward, P. Scarlino, M. Veldhorst, D. E. Savage, M. G. Lagally, Mark Friesen, S. N. Coppersmith, M. A. Eriksson ja L. M. K. Vandersypen. Programmeeritav kahe kubitine räni kvantprotsessor. Nature 555, 633–637 (2018).
https:///doi.org/10.1038/nature25766
[12] M. Steger, K. Saeedi, M. L. W. Thewalt, J. J. L. Morton, H. Riemann, N. V. Abrosimov, P. Becker ja H.-J. Pohl. "Kvantteabe salvestamine üle 180 sekundi, kasutades doonorkeerutusi ${}^{28}$SI "pooljuhtide vaakumis"". Science 336, 1280–1283 (2012).
https:///doi.org/10.1126/science.1217635
[13] Aleksei M. Tyryshkin, Shinichi Tojo, John J. L. Morton, Helge Riemann, Nikolai V. Abrosimov, Peter Becker, Hans-Joachim Pohl, Thomas Schenkel, Michael L. W. Thewalt, Kohei M. Itoh ja S. A. Lyon. "Elektronide pöörlemise koherentsus ületab sekundeid kõrge puhtusastmega ränis". Loodusmaterjalid 11, 143–147 (2012).
https:///doi.org/10.1038/nmat3182
[14] M. Veldhorst, J. C. C. Hwang, C. H. Yang, A. W. Leenstra, B. de Ronde, J. P. Dehollain, J. T. Muhonen, F. E. Hudson, K. M. Itoh, A. Morello ja A. S. Dzurak. "Adresseeritav kvantpunkt-kubitt, millel on tõrketaluv juhtimistruudus". Nature Nanotechnology 9, 981–985 (2014).
https:///doi.org/10.1038/nnano.2014.216
[15] M. Veldhorst, C. H. Yang, J. C. C. Hwang, W. Huang, J. P. Dehollain, J. T. Muhonen, S. Simmons, A. Laucht, F. E. Hudson, K. M. Itoh, A. Morello ja A. S. Dzurak. "Kahe qubit loogikavärav ränis". Nature 526, 410–414 (2015).
https:///doi.org/10.1038/nature15263
[16] D. M. Zajac, A. J. Sigillito, M. Russ, F. Borjans, J. M. Taylor, G. Burkard ja J. R. Petta. "Resonantsi juhitav cnot värav elektronide spinnide jaoks". Science 359, 439–442 (2018).
https:///doi.org/10.1126/science.aao5965
[17] Otfried Gühne ja Géza Tóth. "Kummumise tuvastamine". Physics Reports 474, 1–75 (2009).
https:///doi.org/10.1016/j.physrep.2009.02.004
[18] E. Wigner. "Termodünaamilise tasakaalu kvantkorrektsiooni kohta". Phys. Rev. 40, 749–759 (1932).
https:///doi.org/10.1103/PhysRev.40.749
[19] K. Husimi. "Mõned tihedusmaatriksi formaalsed omadused". Jaapani Füüsikalis-Matemaatika Seltsi toimetised. 3. seeria 22, 264–314 (1940).
https:///doi.org/10.11429/ppmsj1919.22.4_264
[20] Roy J. Glauber. "Kiirgusvälja koherentsed ja ebajärjekindlad olekud". Phys. Rev. 131, 2766–2788 (1963).
https:///doi.org/10.1103/PhysRev.131.2766
[21] E. C. G. Sudarshan. "Statistiliste valguskiirte poolklassikaliste ja kvantmehaaniliste kirjelduste ekvivalentsus". Phys. Rev. Lett. 10, 277–279 (1963).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.10.277
[22] K. E. Cahill ja R. J. Glauber. "Tihedusoperaatorid ja kvaasitõenäosuse jaotused". Phys. Rev. 177, 1882–1902 (1969).
https:///doi.org/10.1103/PhysRev.177.1882
[23] Christopher Ferrie. "Kvantteooria kvaasitõenäosuslikud esitused koos rakendustega kvantinfoteaduses". Aruanded füüsika edenemise kohta 74, 116001 (2011).
https://doi.org/10.1088/0034-4885/74/11/116001
[24] Jiyongi park, Junhua Zhang, Jaehak Lee, Se-Wan Ji, Mark Um, Dingshun Lv, Kihwan Kim ja Hyunchul Nha. "Mitteklassikalisuse ja mittegaussilisuse testimine faasiruumis". Phys. Rev. Lett. 114, 190402 (2015).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.190402
[25] J. Sperling ja I. A. Walmsley. "Kvantsidususe kvaasitõenäosuse esitus". Phys. Rev. A 97, 062327 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.97.062327
[26] J Sperling ja W Vogel. "Kvaasitõenäosuste jaotused kvant-optilise koherentsuse jaoks ja kaugemale". Physica Scripta 95, 034007 (2020).
https:///doi.org/10.1088/1402-4896/ab5501
[27] Martin Bohmann, Elizabeth Agudelo ja Jan Sperling. "Mitteklassikalisuse uurimine faasiruumi jaotuste maatriksitega". Quantum 4, 343 (2020).
https://doi.org/10.22331/q-2020-10-15-343
[28] Jiyongi park, Jaehak Lee, Kyunghyun Baek ja Hyunchul Nha. "Kvantseisundi mittegaussuse kvantifitseerimine kvadratuurjaotuste negatiivse entroopia abil". Phys. Rev. A 104, 032415 (2021).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.104.032415
[29] Junghee Ryu, James Lim, Sunghyuk Hong ja Jinhyoung Lee. "Kvditide operatsioonilised kvaasitõenäosused". Phys. Rev. A 88, 052123 (2013).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.88.052123
[30] Jeongwoo Jae, Junghee Ryu ja Jinhyoung Lee. "Pidevate muutujate operatsioonilised kvaasitõenäosused". Phys. Rev. A 96, 042121 (2017).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.96.042121
[31] Junghee Ryu, Sunghyuk Hong, Joong-Sung Lee, Kang Hee Seol, Jeongwoo Jae, James Lim, Jiwon Lee, Kwang-Geol Lee ja Jinhyoung Lee. "Optiline eksperiment negatiivse tõenäosuse testimiseks kvantmõõtmise valiku kontekstis". Scientific Reports 9, 19021 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41598-019-53121-5
[32] Ji-Hoon Kang, Junghee Ryu ja Hoon Ryu. "Elektroodidega juhitavate si kvantpunktisüsteemide käitumise uurimine: laadimise juhtimisest kubititoiminguteni". Nanoskaala 13, 332–339 (2021).
https:///doi.org/10.1039/D0NR05070A
[33] Hoon Ryu ja Ji-Hoon Kang. "Mürast tingitud ebastabiilsuse taastamine räniseadmetes, millel on kallutatuse juhtimine, segamise loogika". Scientific Reports 12, 15200 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41598-022-19404-0
[34] Jing Wang, A. Rahman, A. Ghosh, G. Klimeck ja M. Lundstrom. "Paraboolse efektiimassi lähendamise paikapidavuse kohta räni nanojuhtmetransistoride ${I}$-${V}$ arvutamisel". IEEE Transactions on Electron Devices 52, 1589–1595 (2005).
https:///doi.org/10.1109/TED.2005.850945
[35] R. Neumann ja L. R. Schreiber. "Mikromagneti hajutatud välja dünaamika simulatsioon spin-qubit manipuleerimiseks". Journal of Applied Physics 117, 193903 (2015).
https:///doi.org/10.1063/1.4921291
[36] Maximilian Russ, D. M. Zajac, A. J. Sigillito, F. Borjans, J. M. Taylor, J. R. Petta ja Guido Burkard. "Kõrge täpsusega kvantväravad si/sige topeltkvantpunktides". Phys. Rev. B 97, 085421 (2018).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevB.97.085421
[37] E. Paladino, Y. M. Galperin, G. Falci ja B. L. Altshuler. „${1}/{f}$ müra: mõju tahkis-kvantinformatsioonile”. Rev. Mod. Phys. 86, 361–418 (2014).
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.86.361
Viidatud
See raamat on avaldatud Quantum all Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) litsents. Autoriõigus jääb algsetele autoriõiguste valdajatele, näiteks autoritele või nende institutsioonidele.
