Letter 量子情報科学：超伝導量子プロセッサーによる2キュービットアルゴリズムの実証 2009年7月9日 Nature 460, 7252 doi: 10.1038/nature08121 物理状態の重ね合わせと量子もつれを利用した量子コンピュータは、大きな数の素因数分解やデータベースの検索など技術的な影響が大きい問題を解くうえで、古典コンピュータより優れた性能を発揮する可能性がある。量子プロセッサーは、初期化したキュービットレジスターにプログラム可能なゲート列を作用させてアルゴリズムを実行し、その結果キュービットは、計算結果を含む最終状態へコヒーレントに発展する。量子プロセッサーの構築は難しいが、それは対立するさまざまな条件、すなわち状態の調製、長いコヒーレンス時間、普遍的なゲート操作やキュービット読み出しなどを同時に満たさなければならないからである。数個のキュービットに基づくプロセッサーは核磁気共鳴、冷却イオントラップや光学系を使って実証されているが、固体での実現は未解決の課題として残っていた。今回我々は、2キュービット超伝導プロセッサーを実証し、そしてグローバー検索とドイチュ-ジョサの量子アルゴリズムを実行した。ナノ秒時間スケールで強度が2桁の大きさにわたって調整できる2キュービット相互作用を使った。相互作用は、回路量子電気力学アーキテクチャーの共振器バスによって媒介した。この相互作用は、コンカランス（concurrence）にして最高94パーセントに達する、高度にもつれた状態を生成できる。このプロセッサーは集積回路による量子計算の重要な一歩となるが、キュービットのコヒーレンス時間、ゲート性能、レジスターの大きさを増大する努力を続けていくことが、スケーラブルな技術という期待の実現に必要であろう。 Full Text PDF 目次へ戻る
