Tôi biết rằng các qubit được đại diện bởi các hạt lượng tử (ví dụ photon) và trạng thái của chúng được đưa ra bởi một thuộc tính (ví dụ spin).
Câu hỏi của tôi là về bộ nhớ lượng tử : làm thế nào các qubit được lưu trữ trong một máy tính lượng tử. Tôi cho rằng chúng ta cần một loại hộp đen để nguyên tắc bất định của Heisenberg hoạt động. Nếu tôi hiểu chính xác thì nguyên tắc này có liên quan đến sự chồng chất của qubit.
Làm thế nào loại hộp đen này được thực hiện trong máy tính lượng tử thực?
Câu trả lời:
Những gì bạn gọi là hộp đen chỉ đơn giản là cô lập hệ thống lượng tử lưu trữ (hoặc đại diện) các qubit của bạn khỏi môi trường. Điều này có thể được thực hiện theo nhiều cách tùy thuộc vào nhận thức vật lý của bạn. Ví dụ, trong một máy tính lượng tử dựa trên bẫy ion, người ta sử dụng các trạng thái của một ion duy nhất để biểu diễn một qubit và cô lập nó khỏi môi trường bằng cách phóng nó vào không gian trống (sử dụng bẫy ion) và bằng cách che chắn nó khỏi loại laser bức xạ hoặc các nguồn ánh sáng khác ảnh hưởng đến các trạng thái được chọn.
Câu hỏi của bạn xoay quanh khái niệm về sự trang trí lượng tử và cách bảo vệ việc thực hiện các qubit trong thế giới thực trong một thời gian dài.
Đây là một vấn đề cực kỳ chung chung, đồng thời, các chi tiết phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ được sử dụng.
Nếu bạn có quyền truy cập vào nó, bạn có thể kiểm tra chương 5: "Tiếng ồn và tính trang trí" của Lý thuyết và Thiết kế cấu trúc mạch lạc lượng tử . Ngoài ra, để minh họa cho các phương pháp tiếp cận hiện đại khác nhau, bạn có thể kiểm tra dự án Europen này về sự kết hợp và tương quan lượng tử điện tử trong cấu trúc nano lai , hoặc dự án châu Âu khác này ( từ chối: đây là cách tiếp cận của riêng tôi ) Một phương pháp tiếp cận hóa học đối với Qubits Spin phân tử .
Vì vấn đề lưu trữ thông tin lượng tử là rất quan trọng, một số chiến lược chung đã được phát triển. Tóm lại:
Sửa lỗi lượng tử (cũng vậy, đối với đánh giá sư phạm hơi lỗi thời, hãy xem Sửa lỗi lượng tử cho người mới bắt đầu ), đây là một lĩnh vực rất lớn và dựa trên việc thừa nhận thất bại trong việc xây dựng một sự bảo vệ đủ cho các qubit và do đó cần có sự can thiệp tích cực để bảo vệ thông tin lượng tử khỏi sự xuống cấp.
Các cách tiếp cận khác nhau đối với các thiết bị lượng tử lai tồn tại, trong đó thông tin được xử lý trong các qubit tương tác mạnh mẽ và nhanh chóng với nhau và các kích thích bên ngoài của chúng ta (và cả với các nguồn nhiễu) và sau đó được lưu trữ trong các qubit tương tác rất yếu và chậm với mọi kích thích (mong muốn hay không). Một lần nữa, phương pháp tiếp cận này phụ thuộc quá nhiều vào các chi tiết công nghệ để đưa ra tuyên bố chung.