กอง Supercomputing แห่งชาติ, Korea Institute of Science and Technology Information, Daejeon 34141, สาธารณรัฐเกาหลี
พบบทความนี้ที่น่าสนใจหรือต้องการหารือ? Scite หรือแสดงความคิดเห็นใน SciRate.
นามธรรม
เรากำหนดลักษณะการพัวพันของควอนตัมของสัญญาณสองคิวบิตที่เหมือนจริงซึ่งไวต่อเสียงชาร์จ ตัวอย่างการทำงานของเราคือการตอบสนองเวลาที่สร้างขึ้นจากแพลตฟอร์มซิลิคอนดับเบิลควอนตัมดอท (DQD) โดยที่การหมุนแบบ single-qubit และการดำเนินการแบบควบคุม XNUMX qubit แบบไม่ใช้จะดำเนินการตามลำดับเวลาเพื่อสร้างสถานะพัวพันโดยพลการ เพื่อที่จะระบุลักษณะการพัวพันของสถานะสองควิบิต เราใช้แนวทางความน่าจะเป็นในการปฏิบัติงานส่วนเพิ่ม (OQ) ที่ยอมให้ค่าลบของฟังก์ชันความน่าจะเป็นหากสถานะที่กำหนดถูกพัวพัน ในขณะที่เสียงประจุซึ่งอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่งในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อการดำเนินการทางลอจิกที่นำไปใช้ในแพลตฟอร์ม DQD ทำให้เกิดความเที่ยงตรงของการดำเนินการรวมกันอย่างมหาศาล รวมถึงสถานะสอง qubit ที่เกิดขึ้น รูปแบบในความแข็งแกร่งของพัวพันที่ขับเคลื่อนด้วย OQ กลับกลายเป็น ค่อนข้างคงที่ ซึ่งบ่งชี้ว่าทรัพยากรของพัวพันกับควอนตัมไม่ได้ถูกทำลายอย่างมีนัยสำคัญแม้ว่าระบบทางกายภาพจะเผชิญกับความผันผวนที่เกิดจากเสียงในการแลกเปลี่ยนกันระหว่างจุดควอนตัม
สรุปยอดนิยม
► ข้อมูล BibTeX
► ข้อมูลอ้างอิง
[1] Ryszard Horodecki, Paweł Horodecki, Michał Horodecki และ Karol Horodecki "พัวพันควอนตัม". รายได้ Mod. สรีรวิทยา 81, 865–942 (2009).
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.81.865
[2] Nicolas Brunner, Daniel Cavalcanti, Stefano Pironio, Valerio Scarani และ Stephanie Wehner "เบลล์ nonlocality". รายได้ Mod. สรีรวิทยา 86, 419–478 (2014).
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.86.419
[3] Charles H. Bennett, Gilles Brassard, Claude Crépeau, Richard Jozsa, Asher Peres และ William K. Wootters “การเทเลพอร์ตสถานะควอนตัมที่ไม่รู้จักผ่านช่องทางคลาสสิกคู่และไอน์สไตน์-พอดอลสกี-โรเซน” สรีรวิทยา รายได้เลตต์ 70, 1895–1899 (1993).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.70.1895
[4] ป.ป.ช. “อัลกอริทึมสำหรับการคำนวณควอนตัม: ลอการิทึมแบบแยกและแฟคตอริ่ง” ในการประชุมวิชาการประจำปีครั้งที่ 35 เกี่ยวกับรากฐานของวิทยาการคอมพิวเตอร์ หน้า 124–134. (1994).
https://doi.org/10.1109/SFCS.1994.365700
[5] ชางฮยอก ลี, เบนจามิน ลอว์รี่, ราฟาเอล พูเซอร์, กวาง-กอล ลี, คาร์สเตน ร็อคสทูห์ล และ มาร์ค เทม “ควอนตัมพลาสโมนิกเซนเซอร์”. บทวิจารณ์ทางเคมี 121, 4743–4804 (2021)
https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c01028
[6] Frank Arute, Kunal Arya และ Ryan Babbush ${et}$ ${al}$ “อำนาจสูงสุดของควอนตัมโดยใช้โปรเซสเซอร์ตัวนำยิ่งยวดที่ตั้งโปรแกรมได้”. ธรรมชาติ 574, 505–510 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41586-019-1666-5
[7] Gary J. Mooney, Charles D. Hill และ Lloyd CL Hollenberg “พัวพันในคอมพิวเตอร์ควอนตัมตัวนำยิ่งยวด 20 บิต” รายงานทางวิทยาศาสตร์ 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. ชินด์เลอร์ และที. มอนซ์ “เครื่องสาธิตการคำนวณควอนตัมกับดักไอออนขนาดกะทัดรัด” PRX ควอนตัม 2, 020343 (2021).
https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.020343
[9] S. Debnath, NM Linke, C. Figgatt, KA Landsman, K. Wright และ C. Monroe “การสาธิตคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดเล็กที่สามารถตั้งโปรแกรมได้ด้วยคิวบิตอะตอม” ธรรมชาติ 536, 63–66 (2016).
https://doi.org/10.1038/nature18648
[10] K. Wright, KM Beck, S. Debnath, JM Amini, Y. Nam, N. Grzesiak, JS Chen, NC Pisenti, M. Chmielewski, C. Collins, KM Hudek, J. Mizrahi, JD Wong-Campos, S. Allen, J. Apisdorf, P. Solomon, M. Williams, AM Ducore, A. Blinov, SM Kreikemeier, V. Chaplin, M. Keesan, C. Monroe และ J. Kim “การเปรียบเทียบคอมพิวเตอร์ควอนตัม 11 คิวบิต” เนเจอร์ คอมมิวนิเคชั่นส์ 10, 5464 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41467-019-13534-2
[11] TF Watson, SGJ Philips, E. Kawakami, DR Ward, P. Scarlino, M. Veldhorst, DE Savage, MG Lagally, Mark Friesen, SN Coppersmith, MA Eriksson และ LMK Vandersypen “โปรเซสเซอร์ควอนตัมสองคิวบิตที่ตั้งโปรแกรมได้ในซิลิคอน” ธรรมชาติ 555, 633–637 (2018)
https://doi.org/10.1038/nature25766
[12] M. Steger, K. Saeedi, MLW Thewalt, JJL Morton, H. Riemann, NV Abrosimov, P. Becker และ H.-J. โพล. “การจัดเก็บข้อมูลควอนตัมนานกว่า 180 วินาทีโดยใช้การหมุนของผู้บริจาคใน ${}^{28}$SI “semiconductor vacuum”” วิทยาศาสตร์ 336, 1280–1283 (2012)
https://doi.org/10.1126/science.1217635
[13] Alexei M. Tyryshkin, Shinichi Tojo, John JL Morton, Helge Riemann, Nikolai V. Abrosimov, Peter Becker, Hans-Joachim Pohl, Thomas Schenkel, Michael LW Thewalt, Kohei M. Itoh และ SA Lyon “อิเล็กตรอนสปินเชื่อมโยงกันเกินวินาทีในซิลิกอนที่มีความบริสุทธิ์สูง” วัสดุธรรมชาติ 11, 143–147 (2012)
https://doi.org/10.1038/nmat3182
[14] M. Veldhorst, JCC Hwang, CH Yang, AW Leenstra, B. de Ronde, JP Dehollain, JT Muhonen, FE Hudson, KM Itoh, A. Morello และ AS Dzurak “ควอนตัมดอทคิวบิตที่สามารถระบุตำแหน่งได้พร้อมความแม่นยำในการควบคุมที่ทนต่อข้อผิดพลาด” นาโนเทคโนโลยีธรรมชาติ 9, 981–985 (2014).
https://doi.org/10.1038/nnano.2014.216
[15] M. Veldhorst, CH Yang, JCC Hwang, W. Huang, JP Dehollain, JT Muhonen, S. Simmons, A. Laucht, FE Hudson, KM Itoh, A. Morello และ AS Dzurak “ประตูลอจิกสองคิวบิตในซิลิกอน” ธรรมชาติ 526, 410–414 (2015).
https://doi.org/10.1038/nature15263
[16] DM Zajac, AJ Sigillito, M. Russ, F. Borjans, JM Taylor, G. Burkard และ JR Petta “ประตู cnot ที่ขับเคลื่อนด้วยเรโซแนนซ์สำหรับการหมุนของอิเล็กตรอน” วิทยาศาสตร์ 359, 439–442 (2018)
https://doi.org/10.1126/science.aao5965
[17] Otfried Gühne และ Géza Tóth “การตรวจจับสิ่งกีดขวาง”. รายงานฟิสิกส์ 474, 1–75 (2009)
https://doi.org/10.1016/j.physrep.2009.02.004
[18] อี. วิกเนอร์. “ในการแก้ไขควอนตัมสำหรับสมดุลทางอุณหพลศาสตร์”. สรีรวิทยา รายได้ 40, 749–759 (1932)
https://doi.org/10.1103/PhysRev.40.749
[19] ก. ฮูซิมี. “คุณสมบัติที่เป็นทางการบางประการของเมทริกซ์ความหนาแน่น” การดำเนินการของสมาคมฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ของญี่ปุ่น ชุดที่ 3 22, 264–314 (1940)
https://doi.org/10.11429/ppmsj1919.22.4_264
[20] รอย เจ. กลาเบอร์. "สถานะที่สอดคล้องกันและไม่ต่อเนื่องกันของสนามรังสี". สรีรวิทยา รายได้ 131, 2766–2788 (1963)
https://doi.org/10.1103/PhysRev.131.2766
[21] คลื่นไฟฟ้าหัวใจ สุดาชัน. “ความสมมูลของคำอธิบายกึ่งคลาสสิกและเชิงควอนตัมของคานแสงเชิงสถิติ”. สรีรวิทยา รายได้เลตต์ 10, 277–279 (1963)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.10.277
[22] เค.อี.เคฮิลล์ และอาร์เจ กลาเบอร์ “ตัวดำเนินการความหนาแน่นและการแจกแจงความน่าจะเป็น” สรีรวิทยา รายได้ 177, 1882–1902 (1969)
https://doi.org/10.1103/PhysRev.177.1882
[23] คริสโตเฟอร์ เฟอร์รี่. “การแสดงความน่าจะเป็นเสมือนของทฤษฎีควอนตัมกับการประยุกต์ใช้กับวิทยาการสารสนเทศควอนตัม” รายงานความก้าวหน้าทางฟิสิกส์ 74, 116001 (2011)
https://doi.org/10.1088/0034-4885/74/11/116001
[24] Jiyong Park, Junhua Zhang, Jaehak Lee, Se-Wan Ji, Mark Um, Dingshun Lv, Kihwan Kim และ Hyunchul Nha “การทดสอบความไม่คลาสสิกและไม่ใช่เกาส์เซียนในเฟสสเปซ”. สรีรวิทยา รายได้เลตต์ 114 (190402).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.190402
[25] เจ. สเปอร์ลิงและไอเอ วอลมสลีย์ “การแสดงความน่าจะเป็นของการเชื่อมโยงกันของควอนตัม”. สรีรวิทยา รายได้ ก 97, 062327 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.97.062327
[26] เจ สเปอร์ลิง และ ดับเบิลยู โวเกล “การแจกแจงความน่าจะเป็นสำหรับการเชื่อมโยงกันของควอนตัมออปติคัลและอื่น ๆ” Physica Scripta 95, 034007 (2020).
https://doi.org/10.1088/1402-4896/ab5501
[27] มาร์ติน โบมันน์, เอลิซาเบธ อากูเดโล และแจน สเปอร์ลิง "การตรวจสอบความไม่คลาสสิกด้วยเมทริกซ์ของการแจกแจงเฟส-สเปซ" ควอนตัม 4, 343 (2020).
https://doi.org/10.22331/q-2020-10-15-343
[28] Jiyong Park, Jaehak Lee, Kyunghyun Baek และ Hyunchul Nha “การหาจำนวนที่ไม่ใช่เกาส์เซียนของสถานะควอนตัมโดยเอนโทรปีเชิงลบของการแจกแจงพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัส” สรีรวิทยา รายได้ ก 104, 032415 (2021).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.104.032415
[29] Junghee Ryu, James Lim, Sunghyuk Hong และ Jinhyoung Lee “ความน่าจะเป็นเสมือนปฏิบัติการสำหรับควิด”. สรีรวิทยา รายได้ ก 88, 052123 (2013).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.88.052123
[30] จองอูแจ, จองฮีรยู และจินฮยองลี “ความน่าจะเป็นเชิงปฏิบัติการสำหรับตัวแปรต่อเนื่อง”. สรีรวิทยา รายได้ 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 และ Jinhyoung Lee “การทดลองทางแสงเพื่อทดสอบความน่าจะเป็นเชิงลบในบริบทของการเลือกการวัดควอนตัม” รายงานทางวิทยาศาสตร์ 9, 19021 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41598-019-53121-5
[32] Ji-Hoon Kang, Junghee Ryu และ Hoon Ryu “การสำรวจพฤติกรรมของระบบ si quantum dot ที่ขับเคลื่อนด้วยอิเล็กโทรด: จากการควบคุมประจุไปจนถึงการทำงานของ qubit” ระดับนาโน 13, 332–339 (2021)
https://doi.org/10.1039/D0NR05070A
[33] ฮุนรยูและจีฮุนคัง "ลดความไม่เสถียรที่ขับเคลื่อนด้วยเสียงรบกวนของตรรกะที่พัวพันในอุปกรณ์ซิลิกอนด้วยการควบคุมอคติ" รายงานทางวิทยาศาสตร์ 12, 15200 (2022)
https://doi.org/10.1038/s41598-022-19404-0
[34] Jing Wang, A. Rahman, A. Ghosh, G. Klimeck และ M. Lundstrom “เกี่ยวกับความถูกต้องของการประมาณมวลผลเชิงพาราโบลาสำหรับการคำนวณ ${I}$-${V}$ ของทรานซิสเตอร์ซิลิคอนนาโนไวร์” ธุรกรรม IEEE บนอุปกรณ์อิเล็กตรอน 52, 1589–1595 (2005)
https://doi.org/10.1109/TED.2005.850945
[35] R. Neumann และ LR Schreiber “การจำลองไดนามิกของสเตรย์ฟิลด์ไมโครแม่เหล็กสำหรับการจัดการสปิน qubit”. วารสารฟิสิกส์ประยุกต์ 117, 193903 (2015).
https://doi.org/10.1063/1.4921291
[36] Maximilian Russ, DM Zajac, AJ Sigillito, F. Borjans, JM Taylor, JR Petta และ Guido Burkard “ประตูควอนตัมความเที่ยงตรงสูงในจุดควอนตัมคู่ si/sige” สรีรวิทยา รายได้ B 97, 085421 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.97.085421
[37] E. Paladino, YM Galperin, G. Falci และ BL Altshuler “${1}/{f}$ noise: นัยสำหรับข้อมูลควอนตัมโซลิดสเตต” รายได้ Mod. สรีรวิทยา 86, 361–418 (2014).
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.86.361
อ้างโดย
บทความนี้เผยแพร่ใน Quantum ภายใต้ the ครีเอทีฟคอมมอนส์แบบแสดงที่มา 4.0 สากล (CC BY 4.0) ใบอนุญาต ลิขสิทธิ์ยังคงอยู่กับผู้ถือลิขสิทธิ์ดั้งเดิม เช่น ผู้เขียนหรือสถาบันของพวกเขา
