Bir kübitin fiziksel temsili nedir?

Normal bilgisayarlarda, bitler, bir ferromanyetik filmin belirli bir alanının mıknatıslanması polaritesi veya bir kondansatördeki iki elektrik yükü seviyesi gibi çok çeşitli iki durumlu cihazlar kullanılarak fiziksel olarak temsil edilebilir.

Fakat kubitlerin her iki devletin de aynı anda üst üste binebilecekleri bir özelliği vardır. Bir qubit'in nasıl temsil edilebileceğini veya normal bir bilgisayar kullanılarak modellenebileceğini açıklayan bu sorunun cevaplarını gördüm .

Bu yüzden gerçek bir fiziksel kuantum bilgisayarında bir kübiti temsil etmek için nelerin kullanılabileceğini (ve D-Wave gibi şirketler tarafından kullanılabileceğini) bilmek istiyorum.

Wikipedia ile ilgili bu bölüm , kübitleri fiziksel olarak uygulamak için devam eden en önemli girişimleri toplamaktadır.

Bir kuantum bilgisayarı fiziksel olarak uygulamak için, aralarında (kubitleri gerçekleştirmek için kullanılan fiziksel sistemle ayırt edilir) birçok farklı aday takip edilmektedir:

• Süperiletken kuantum hesaplama (küçük süperiletken devrelerin durumu tarafından uygulanan kübit (Josephson kavşakları))

• Sıkışmış iyon kuantum bilgisayarı (sıkışmış iyonların iç durumu tarafından uygulanan kübit)

• Optik kafesler (optik kafes içinde sıkışmış nötr atomların iç durumları tarafından uygulanan kübit)

• Kuantum nokta bilgisayarı, spin tabanlı (örn. Loss-DiVincenzo kuantum bilgisayarı) (sıkışmış elektronların spin durumları tarafından verilen kübit)

• Kuantum nokta bilgisayarı, uzamsal tabanlı (çift kuantum noktasında elektron pozisyonu ile verilen kübit)

• Çözeltideki moleküller üzerinde nükleer manyetik rezonans (sıvı haldeki NMR) (çözünmüş molekül içindeki nükleer spin tarafından sağlanan kübit)

• Katı hal NMR Kane kuantum bilgisayarlar (kubit, silikondaki fosfor donörlerinin nükleer dönüş durumu ile gerçekleştirilir)

• Helyumdaki elektronlar kuantum bilgisayarlar (kübit elektron spinidir)

• Boşluk kuantum elektrodinamiği (CQED) (yüksek incelikli boşluklara bağlanmış sıkışmış atomların iç durumu tarafından sağlanan kübit)

• Moleküler mıknatıs (spin durumları ile verilen kübit)

• Fulleren bazlı ESR kuantum bilgisayarı (fullerenlerde bulunan atomların veya moleküllerin elektronik dönüşüne dayanan kübit)

• Doğrusal optik kuantum bilgisayarı (aynalar, ışın ayırıcılar ve faz kaydırıcılar gibi doğrusal elemanlar aracılığıyla farklı ışık modlarının durumlarının işlenmesi ile gerçekleşen kubitler)

• Elmas tabanlı kuantum bilgisayarı (elmastaki azot-boşluk merkezlerinin elektronik veya nükleer dönüşü ile gerçekleştirilen kübit)

• Bose – Einstein kondens bazlı kuantum bilgisayarı

• Transistör tabanlı kuantum bilgisayar - elektrostatik tuzak kullanarak pozitif deliklerin sürüklendiği dize kuantum bilgisayarlar

• Nadir toprak-metal-iyon katkılı inorganik kristal esaslı kuantum bilgisayarlar (kübit, optik fiberlerdeki dopantların dahili elektronik durumu tarafından gerçekleştirilir)

• Metalik benzeri karbon nanokürelere dayalı kuantum bilgisayarlar

Çok sayıda aday, hızlı ilerlemeye rağmen konunun hala bebeklik döneminde olduğunu gösteriyor. Ayrıca büyük miktarda esneklik de vardır.