Gibt es bekannte Implementierungen für Quantencomputerkonstrukte?

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Die Quantenberechnung ist ein aktives Forschungsgebiet, das darauf abzielt, die Quantenphysik (z. B. Quantenverschränkung) zu nutzen, um die Leistungsfähigkeit von Computern zu verbessern (ändert nichts an der These von Church-Turing ).

Was sind die wichtigsten Experimente zur Demonstration der Quantencomputertheorie (wie Qubits und Teleportation)?

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— Shane
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Ich las den Fragentitel und fand ihn sehr vage. Aber die Frage selbst ist sehr spezifisch. Vielleicht könnten Sie den Titel so ändern, dass er wie folgt lautet: "Gibt es bekannte Implementierungen für grundlegende Quantencomputerkonstrukte?"

— Suresh Venkat

@ Suresh: Ich habe die Änderung vorgenommen.

— Shane

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Gegenwärtig sind die Fortschritte beim experimentellen Quantencomputing relativ langsam, es gibt jedoch inzwischen eine Vielzahl von Systemen, mit denen ein oder mehrere Qubits implementiert werden können.

Im Moment sind die am weitesten entwickelten Systeme als

Ionenfallen
Flüssigzustands-NMR
Quantencomputer mit linearer Optik
Supraleitende Qubits

In letzter Zeit wurde auch viel mit Defekten im Festkörper, Festkörper-NMR, endohedralen Fullerenen, neutralen Atomfallen, Atomchips usw. gearbeitet.

Die meisten Qubits sind in Ionenfallen und NMR zu finden, auch wenn die lineare Optik gut abschneidet.

Was bedeutende Experimente betrifft, hängt das wirklich davon ab, was für Sie den Fortschritt ausmacht. Bereits 2007 gab es ein sehr schönes Experiment, bei dem zwei separate Ionenfallen optisch gekoppelt wurden, und kürzlich Arbeiten zu segmentierten Ionenfallen, die Wege aufzeigen, wie Ionenfallenberechnungen über 10 oder mehr Qubits hinaus skaliert werden können. Es gab auch einige sehr nette Implementierungen der messungsbasierten Berechnung unter Verwendung der Optik, was auch für die Skalierbarkeit wichtig ist. Wenn Sie eine bessere Vorstellung von der Art der Experimente haben, die Sie beabsichtigen, würde dies die Beantwortung der Fragen erheblich erleichtern.

Die hier verfügbare US-amerikanische Quantum-Computing-Roadmap bietet einen hervorragenden, wenn auch leicht datierten Überblick über den Stand der Technik um 2004.

— Joe Fitzsimons
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"In dieser Phase sind die Fortschritte beim experimentellen Quantencomputing relativ langsam." "Ja wirklich?" Anscheinend gibt es sogar ein Quantum Moores Gesetz! ;-) quantenblog.net/physics/moores-law-quantum-computer

— Martin Schwarz

@MartinSchwarz: Ich denke, es ist im Grunde die Tatsache, dass das exponentielle Wachstum von Anfang an linear aussieht. Aber ich habe diese Antwort vor über zwei Jahren geschrieben, und ich denke, sie beschleunigt sich wirklich. Ich freue mich besonders über die jüngsten Ergebnisse von IBM.

— Joe Fitzsimons

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Dies ist eine schöne Umfrage. Es ist eines der aktuellsten Dokumente zum Bau von Quantencomputern.

Quantencomputer. Natur 464

— Marcos Villagra
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Nielsens und Chuangs Buch enthält ein ganzes Kapitel, das sehr gut geschrieben und leicht zu verstehen ist, um die tatsächliche physikalische Implementierung konzeptioneller Quantencomputer-Geräte zu untersuchen und welche Methoden für diese Praktiken am besten geeignet sind.

— Vincent Russo
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4

Leider ist dieses Kapitel inzwischen etwas veraltet, da es seit dem Verfassen des Buches bedeutende Entwicklungen gegeben hat.

— Joe Fitzsimons

Der erste Autor ist Nielsen.

— Tsuyoshi Ito

Rechtschreibung ist immer noch falsch :)

— Alessandro Cosentino

Haha, ah die Nebenwirkungen von zu wenig Koffein. Beides behoben. Das tut mir leid!

— Vincent Russo