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量子情報科学:2個の結合した電荷キュービットの量子振動

Nature 421, 6925 doi: 10.1038/nature01365

実用的な量子コンピュータが構築されるとすれば、それは結合した2準位量子系(キュービット)を基本セットとして構成されるものになるであろう。現在、実現されている様々なキュービットの内、固体素子キュービットが集積回路に適しているため、特に有望である。Josephson接合に基づいた様々なキュービットが既に実現されている。これらキュービットは超伝導状態におけるCooper対トンネリングのコヒーレンスを利用している。1個の固体素子キュービットの実現に向けた進展は見られるが、複数のキュービットから成るゲートを実証した実験例は報告されていない。このゲートは実際に量子コンピュータを作成する上で不可欠なものである。本研究では、2個の結合した電荷キュービットから成るJosephson回路を実証した。パルス印加によって量子状態をコヒーレントに混合して、キュービット間の相互作用を反映した量子振動を観測した。この結果は、複数の結合した固体素子キュービットが実現可能なことを実証し、もつれ合った2個のキュービットから成る状態が存在することを示している。

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