Letter 物理：超伝導共振器に任意の量子状態を合成する 2009年5月28日 Nature 459, 7246 doi: 10.1038/nature08005 重ね合わせの原理は量子力学の基本となる考えである。これによって、量子系は「同時に2つの場所に存在する」ことができる。これは、物理系の量子状態が測定可能ないくつかの異なった物理状態を同時に含むことができるためである。このような重ね合わせ状態を調製して用いることが、量子計算や量子シミュレーションの基礎になる。トラップされたイオンの運動状態、マイクロ波共振器、あるいは光共振器のような調和系に複雑な重ね合わせを生成するのは、これが古典的な制御シグナルでは実現できないために極めて難しい問題となる。本論文では、電磁共振器に任意の量子状態、すなわち、さまざまな光子数の状態の重ね合わせを完全に制御された決定論的なやり方で調製し、測定できることを実証する。共振器中に光子数（フォック）状態を発生する、既に実証された方法を一般化したアルゴリズムを使って、超伝導位相キュービットで共振器中に位相コヒーレントに光子をポンプすることにより、この状態を作り出した。共振器の量子状態は、ウィグナートモグラフィーを使って完全に評価した。これは、共振器の全密度行列を測定することと等価である。 Full Text PDF 目次へ戻る
