유형 양자 게이트는 어떻게 생겼습니까?


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Quantum-Computing에 관한 출판 된 책, 기사 및 논문을 읽었습니다.

내가 본 모든 자료는 기본 물리에서 추상화에 이르는 양자 게이트를 설명하는 대신 양자 게이트 의 구현 세부 사항에 대해 이야기하지 않으려 고 노력한다는 것을 알았습니다 .

나는 처음으로 나 자신에게 질문했다 : 나는 공식적인 수학 만 관련된 잘못된 영역에서 검색하고 있는가?

그러나 나는 그 논문들과 책들이 이온 트랩, 광학 스위치, 심지어 레이저 섬유에 대해 매우 상세하게 설명했다는 것을 알았습니다.

그들이 연구에서 사용했다고 주장한 양자 게이트에 관해서는, 매트릭스, 방정식, 공식 및 블랙 박스 구성 요소 만 표시 됩니다.

우리는 모두 단일과 행렬 계산에 대해 알고 있습니다. 그러나 A4 용지에 퀀텀 게이트 매트릭스 연산자를 인쇄하면 광자 나 전자가 던져 질 때 아무것도하지 않습니다.

그래서 누구든지 양자 게이트가 무엇인지 알기 때문에 구체적으로 알 수 있습니다.

  • Quantum Gate는 자기장을 사용하여 소자 산술을 수행하는 장치입니까?
  • Quantum Gate는 레이저 빔을 사용하는 장치입니까?
  • Quantum Gate는 금속 와이어를 사용하는 장치입니까?
  • 과학자들이 관찰 할 수있는 고유 값에 행복하게 곱하면, 곱하면 전자가 게이트에서 충돌 하는가?

미리 감사드립니다.

답변:


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양자 게이트는 단순한 개념적인 것이 아니라 물리적 인 것입니다. 반드시 그런 식으로 작동하지는 않습니다. CMOS 게이트는 일반적으로 실제 물리적 장치이지만 양자 게이트는 개념적인 것일 수 있습니다.

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양자 게이트는 이온에 레이저 펄스를 비추는 방식으로 수행되지만 양자 게이트 당 하나의 레이저가 반드시있을 필요는 없습니다. 동일한 레이저가 여러 다른 양자 게이트에 사용됩니다. 따라서 특정 하드웨어를 가리킬 수없고 "이것은 양자 게이트입니다"라고 말할 수 없습니다.

그리고 양자 컴퓨터의 초전도체에서 플럭스 큐 비트를 사용하면 양자 게이트는 레이저를 전혀 사용하지 않으며 완전히 다르게 보입니다 (CMOS 장치와 약간 비슷 함).


정말 고마워요! 저는 게이트 개념 뒤에 물리적 인 기초가 궁금합니다. 이제 당신의 대답에서 나는 실제로 일을하는 것이 레이저라는 것을 알고 있습니다. 그것은 많은 것을 의미하며 물리 연산조차도 내 마음의 기초가없는 물리학이 거의 설명되지 않은 환상 수학에서 나를 도와줍니다. 그러나 나는 여전히 어떤 레이저 특성이 매트릭스가 단일이어야한다는 결론에 이르게되는지 혼동된다. 귀찮게하지 않으면 조금 더 빛을 비추십시오. 다시 감사합니다!
Chiron

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물리학에서 닫힌 시스템은 모두 단일체입니다. 시스템에 관한 정보가 유출되는 경우에만 비 일체 적입니다. 따라서 큐빗에서 단일 작업을 수행하는 일련의 레이저 펄스를 설계하는 것은 그리 어렵지 않습니다. 그러나 이것은 이론적 인 컴퓨터 과학 SE에 속하는 것보다 더 많은 물리학을 사용하지 않고도 대답 할 수있는 것이 아닙니다.
피터 쇼어
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