Letter

物理:トモグラフィーおよび分光法を量子計算の2つの形態として解釈

Nature 418, 6893 doi: 10.1038/nature00801

量子系の状態を決定し、その進化の特性を測定できることは重要である。状態決定は、系を一連の実験に供するトモグラフィーを用いて行われる。一方、分光法は系の進化に伴うエネルギースペクトルを探るのに使える。今回我々は、量子コンピューター上でその状態や進化をモデル化できる量子系では、トモグラフィーと分光法が量子計算の2つの形態と解釈できることを示す。特に我々は、位相推定アルゴリズム(量子コンピューターが効率的なシミュレーションを実行し、大きな数を因数分解する能力の基礎となる)がトモグラフィーまたは分光法に合わせて改変できることを見いだした。これは、散乱体の状態と相互作用の両方の情報が得られる散乱実験の状況と似ている。我々は、量子系のウィグナー関数(位相空間分布)の測定の実行によるトモグラフィー応用を実験で演示する。このために、スピンが1/2の核から形成される3個のキュービットを、液体状態核磁気共鳴を利用した量子計算に用いた。

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