Letter 量子情報科学：すべて光による量子制御NOTゲートの実証 2003年11月20日 Nature 426, 6964 doi: 10.1038/nature02054 巨大な計算パワーへの展望が拓け、また、ロバストなエラー訂正スキームが進展したことから、量子コンピューターの構築に向けた多数の研究が活発に行われている。このようなデバイスを実現するための必要な要件がどのようなものかははっきりと整理されていないが、実現するために必要な要件を全てそろえるのはなかなかうまく行かない。その一つがスケーラブルな量子ビット(2準位量子系、あるいはキュービット)である。これは、外界から十分に孤立させることができ、また、初期化して、測定でき、制御可能な相互作用を起こさせて、量子論理ゲートのユニバーサルなセットを実行できる。通常のセットは1個のキュービットの回転操作と制御NOT(CNOT)ゲートから成る。CNOTゲートは制御キュービットが状態1にあればターゲットキュービットの状態をフリップさせる。本論文では、光学系を用いた量子CNOTの操作を実験的にあいまいさなく実証し、総合的に特性評価した結果を報告した。入力キュービットの論理値のみの関数として、ゲートの単一動作条件に対して、4個のすべてのエンタングルしたBell状態を生成した。このゲートは確率的(失敗するとキュービットは破壊される)であるが、線形光学の量子非破壊測定を組合せれば、スケーラブルな全光量子計算に必要なCNOTゲートに等価になる。 Full Text PDF 目次へ戻る
