Letter 量子情報科学：アクティブフィードフォワードを使った高速の線形光学量子計算 2007年1月4日 Nature 445, 7123 doi: 10.1038/nature05346 量子計算を行う情報媒体として光子キュービットはほとんどデコヒーレンスを受けない利点をもっている。しかし、光子どうしは強く相互作用しないため、これは複雑な2キュービットゲートを実現するうえで問題になる。その1つの解決法は、測定によって実効的に非線形性を導入し、確率的なゲート操作を行うというものである。一方向量子計算では、ランダムな量子測定のエラーは、これから行う測定の基盤がそれより前の測定結果に依存するようなフィードフォワードを施すことで克服できる。この技術は、あるクラスター状態（一方向量子計算で使う強くもつれ合った多粒子状態）が準備できれば、決定論的な量子計算を実現するうえで重要になる。本研究では、一方向量子計算実験において、測定とアクティブフィードフォワードを連結したスキームを実現した。完全なクラスター状態があり光子の損失がないとすれば、この量子計算スキームは良好な忠実度で動作し、フィードフォワード素子が検出された光子に対して非常に高い速度と低い誤り率で機能することが実証された。現在の技術では、各々の計算ステップ（我々の場合、1個1個のフィードフォワードサイクル）は、電気光学変調器を使えば、150 ns以内に実行できる。これは、今後の一方向量子コンピューターの開発に重要となる結果であり、それが大規模に実装できるかどうかは、必要になる強くもつれ合ったクラスター状態の生成と検出の技術がどれだけ進展するかにかかっている。 Full Text PDF 目次へ戻る
