サセックス大学は実用的な量子コンピュータの構築を大幅に簡素化

サセックス大学の科学者は、大規模な量子コンピュータの構築を現在の技術の範囲内に置く画期的な新しい方法を発明した。

量子コンピュータは、現在最速のスーパーコンピュータで数百万年かかる計算問題を1秒以下で解決することができます。

彼らは新しい材料や薬を創り出すことができ、長期にわたる科学的、財政的問題を解決する可能性があります。

ユニバーサル量子コンピュータは原理的に構築することができますが、技術上の課題は非常に大きいです。 火星への有人宇宙旅行よりも難しいと考えられています。

トラップされたイオン(荷電した原子)を用いた小規模な量子計算は、個々のレーザービームを個々のイオンに整列させ、各イオンが量子ビットを形成することによって行われます。

しかし、大規模な量子コンピュータは数十億の量子ビットを必要とするため、各イオンごとに1つずつ、正確に配列された数十億のレーザが必要です。

その代わりに、サセックスの科学者たちは、電圧を量子コンピュータのマイクロチップに(レーザビームを整列させることなく)印加する簡単な方法を発明しました。

また、ウィンフリード・ヘンシンガー教授と彼のチームは、サセックスの量子コンピューティング施設で、エラー率が非常に低いこの新しい方法の中核となるビルディングブロックを実証することに成功しました。

トラップされたイオン量子コンピュータは、個々のイオンによって形成された量子ビットを有するX接合のアレイからなり、量子チップの表面上に捕捉される(灰色で示される)。 個々の量子ビットは、無線を異なる局に同調させるのと同じくらい容易に同調電圧によって操作される。 電圧V1を印加すると量子動作が起こらず(青色ゾーン)、電圧V2を印加すると単一の量子ビット(緑色ゾーン)に量子動作が生じ、電圧V3を印加すると2つの量子ビット(赤色ゾーン)が絡み合う量子動作が生じる。 この簡単なエンジニアのアプローチに基づいて、任意の大型量子コンピュータを構築することができます。

ヘンシンガー教授は、「この開発は、量子コンピューティングのゲームチェンジャーであり、産業および政府の利用のために利用できるようになりました。この素晴らしい新技術をフルに活用して、サセックスで大規模な量子コンピュータを構築します。

量子コンピュータは、古典的なコンピュータの出現と同様の方法で社会に革命を起こすかもしれない。 Ion Quantum Technology Groupの一員であるSeb Weid博士は次のように述べています。「この刻々と変化する新技術の開発は大きな冒険でした。実験室で実際に動作することは絶対に驚くべきことです。

参照:

http://phys.org/news/2016-11-quantum-radically.html