阿姆斯特丹大学提出了一种用于捕获离子量子计算的新方法。物理学家为可扩展的量子计算机提出了一种新架构。利用组成粒子的集体运动，他们能够为量子计算构建新的构建块，与当前最先进的方法相比，这些构建块的技术难度更少。
阿姆斯特丹大学的物理学家提出了一种可扩展量子计算机的新架构。利用组成粒子的集体运动，他们能够为量子计算构建新的构建块，与当前最先进的方法相比，这些构建块的技术难度更少。结果最近发表在《物理评论快报》上。这项由博士生 Matteo Mazzanti 领导的工作结合了两个重要因素。一种是所谓的俘获离子平台，它是利用离子的量子计算最有希望的候选者之一 - 具有电子过剩或短缺并因此带电的原子。另一种是使用巧妙的方法来控制光镊和振荡电场提供的离子。
顾名思义，俘获离子量子计算机使用俘获离子晶体。这些离子可以单独移动，但更重要的是，也可以作为一个整体移动。事实证明，离子可能的集体运动促进了单个离子对之间的相互作用。在该提案中，通过对整个晶体施加均匀电场来使这一想法具体化，以调节该晶体中两个特定离子之间的相互作用。这两个离子是通过在它们上施加镊子电位来选择的——见上图。电场的均匀性确保它只允许两个离子与晶体中的所有其他离子一起移动。因此，无论两个离子相距多远，两个选定离子之间的相互作用强度都是固定的。
量子计算机由“门”组成，小型计算构建块执行我们从普通计算机中知道的“与”和“或”等操作的量子类似物。在捕获离子量子计算机中，这些门作用于离子，它们的操作取决于这些粒子之间的相互作用。在上述设置中，这些交互不依赖于距离这一事实意味着门的操作持续时间也与该距离无关。因此，这种量子计算方案本质上是可扩展的，并且与其他最先进的量子计算方案相比，对于实现运行良好的量子计算机提出的技术挑战更少。
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