Letter 量子情報科学：超伝導量子ビット対に対する制御NOT量子ゲートの実証 2007年6月14日 Nature 447, 7146 doi: 10.1038/nature05896 量子計算には、量子ビット（キュービット）対間の相互作用を介して条件付き演算を行う量子論理ゲートが必要である。超伝導キュービットはスケーラブルな量子計算に向けた有望な候補と考えられる。結合した超伝導キュービットに関するこれまでの実験で、条件付きゲートのふるまいと量子もつれが実証されている。本研究では、4種類の制御NOT（CNOT）量子論理ゲートを用意し、各結合磁束キュービット対に適した周波数のマイクロ波パルスをかけることで、選択的ゲート演算を実行できることを実証した。すべての2キュービット計算の基底状態とそれらの重ね合わせを入力に使い、単一事象毎に検出可能な2個の独立なSQUID検出器により、キュービット‐キュービット相関を含む出力状態を測定する。このゲートの真理値表は、状態転送振幅を直接測定し、ラムゼイ型の干渉実験により必要な量子位相シフトを得て決定する。対になったキュービットの対称性から4個の条件付きゲートが得られる。いずれかのキュービットが、制御キュービットあるいはターゲットキュービットの役割を果たし、ゲート作用は0状態、あるいは1状態のいずれかで制御される。これらゲートは、量子アルゴリズムに使う特性を十分備えており、用途の広い構成要素として有望である。 Full Text PDF 目次へ戻る
