Letter 量子情報科学：超伝導回路における3キュービットエンタングルメントの調製と測定 2010年9月30日 Nature 467, 7315 doi: 10.1038/nature09416 量子エンタングルメントは従来、量子力学の基礎を成す考察の中心であった。エンタングルした粒子間の相関を測定すると、古典的な挙動とは相いれない結果が得られることがある。このような食い違いはエンタングルした粒子の数に伴って指数関数的に大きくなる。量子力学の予測が多数の実験によって確認されたことで、エンタングルメントは哲学的な難問から、量子通信や量子計算のような技術にとって重要なリソースとなった。超伝導回路におけるエンタングルメントは、これまで2キュービットに限定されていたが、3、8、さらに10キュービットへのエンタングルメントの拡張がスピン、イオン、光子間でそれぞれ実現している。固体量子情報処理にとって重要な問題は、設計した系が、量子誤り訂正に必要なマルチキュービットエンタングルメントを示すことができるかどうかにあり、誤り訂正は、3者間エンタングルメントから出発する。本研究では、回路量子電気力学アーキテクチャーを使って、3キュービットのGreenberger–Horne–Zeilinger（GHZ）状態の決定論的な生成を実証する。この状態の量子状態トモグラフィーにより測定した忠実度は88パーセントであった。いくつかのエンタングルメントウィットネスは、2分離可能限界を830±80パーセント破ることにより、純粋な3キュービットエンタングルメントを検出した。我々は、基本的な量子誤り訂正の第一歩の実証として、反復符号を使って論理キュービットをGHZ型状態の多様体へと符号化した。この符号化をフィードバックループの復号化および誤り訂正ステップと統合すれば、それは集積回路による量子計算への次のステップになるだろう。 Full Text PDF 目次へ戻る
