Jaka jest fizyczna reprezentacja kubita?

W zwykłych komputerach bity mogą być fizycznie reprezentowane przy użyciu szerokiej gamy urządzeń dwustanowych, takich jak biegunowość magnetyzacji określonego obszaru filmu ferromagnetycznego lub dwa poziomy ładunku elektrycznego w kondensatorze.

Kubity mają jednak tę właściwość, że mogą znajdować się w superpozycji obu stanów jednocześnie. Widziałem odpowiedzi na to pytanie , które wyjaśniają, w jaki sposób kubit może być reprezentowany lub modelowany za pomocą zwykłego komputera.

Więc chcę wiedzieć, czego można używać (i jest używane przez firmy takie jak D-Wave) do reprezentowania kubita w prawdziwym fizycznym komputerze kwantowym?

W tej części Wikipedii zebrano najważniejsze bieżące próby fizycznego wdrożenia kubitów.

Do fizycznego wdrożenia komputera kwantowego poszukuje się wielu różnych kandydatów, wśród nich (wyróżniających się fizycznym systemem stosowanym do realizacji kubitów):

• Nadprzewodnikowe obliczenia kwantowe (kubit realizowane przez stan małych obwodów nadprzewodzących (węzły Josephsona))

• Komputer kwantowy w pułapce jonowej (kubit realizowany przez wewnętrzny stan uwięzionych jonów)

• Sieci optyczne (kubit realizowane przez wewnętrzne stany neutralnych atomów uwięzionych w sieci optycznej)

• Komputer kropek kwantowych oparty na spinie (np. Komputer kwantowy Loss-DiVincenzo) (kubit podany przez stany spinowe uwięzionych elektronów)

• Komputer kropki kwantowej, przestrzenny (kubit podany przez pozycję elektronu w podwójnej kropce kwantowej)

• Jądrowy rezonans magnetyczny na cząsteczkach w roztworze (NMR w stanie ciekłym) (kubit zapewniony przez spiny jądrowe w rozpuszczonej cząsteczce)

• Półprzewodnikowe komputery kwantowe NMR Kane'a (kubit realizowany przez stan spinów jądrowych donorów fosforu w krzemie)

• Komputery kwantowe elektron na helu (kubit jest spinem elektronowym)

• Wnękowa elektrodynamika kwantowa (CQED) (kubit zapewniony przez wewnętrzny stan uwięzionych atomów sprzężonych z wnękami o wysokiej finezji)

• Magnes cząsteczkowy (kubit podany przez stany spinu)

• Komputer kwantowy ESR oparty na fulerenach (kubit oparty na spinie elektronowym atomów lub cząsteczek zamkniętych w fulerenach)

• Liniowy optyczny komputer kwantowy (kubity realizowane przez przetwarzanie stanów różnych modów światła przez elementy liniowe, np. Lustra, dzielniki wiązki i przesuwniki faz)

• Komputer kwantowy na bazie diamentu (kubit realizowany przez spin elektroniczny lub jądrowy centrów próżniowych w diamentie)

• Komputer kwantowy na bazie kondensatu Bosego-Einsteina

• Tranzystorowy komputer kwantowy - ciągowe komputery kwantowe z porywaniem dodatnich dziur za pomocą pułapki elektrostatycznej

• Komputery kwantowe na bazie metali ziem rzadkich domieszkowane jonami nieorganicznymi (kubit realizowany przez wewnętrzny elektroniczny stan domieszek we włóknach światłowodowych)

• Komputery kwantowe oparte na metalicznych węglowych nanosferach

Duża liczba kandydatów pokazuje, że temat, pomimo szybkiego postępu, jest wciąż w powijakach. Istnieje również ogromna elastyczność.