Saturday, January 18, 2014

qmcomputing01 ,一個量子位元能否長期是疊加態。原本一個單核自旋可產生量子位元,但單個核子與周邊的coupling是很弱的,而量子位元是必須可測量或reading, 讓量子位元完成運算

物理上的可行性挑戰在於 ,一個量子位元能否長期是疊加態。原本一個單核自旋可產生量子位元,但單個核子與周邊的coupling是很弱的,而量子位元是必須可測量或reading, 讓量子位元完成運算,處理計算.

Ion trap是現時有可能成為量子位元實驗之一.


,一個量子位元能否長期是疊加態。原本一個單核自旋可產生量子位元,但單個核子與周邊的coupling是很弱的,而量子位元是必須可測量或reading, 讓量子位元完成運算


量子電腦的物理原理 E-mail 此主題給朋友

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在物理上如何建立量子位元?
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我都想知多D……
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量子位元在物理上的建立:

階振子量子位元
光子量子位元
cavity quantum electrodynamics
離子阱量子位元
核磁共振量子位元
超導量子位元
玻色--愛因斯坦凝聚態量子位元詳細可參考: Operational Quantum Physics

[ 本帖最後由 ma987 於 2013-9-27 08:48 AM 編輯 ]






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cavity quantum electrodynamics 相互作用的單原子的單電磁場模式。
實驗的目標是實現使光躍遷的系統,量子位元物理應用。其中是確保使用
cavity quantum electrodynamics 網絡的建設(任務是利用量子計算)



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量子資訊可由光子狀態表示
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引用:
原帖由 judo123 於 2013-9-25 09:05 AM 發表
在物理上如何建立量子位元?
量子位元原理利用量子本身的不確定性,變成同時可以是0和1,理論上能達成平行運算
科學會得到最後勝利,因為它真的有用!
史提芬霍金 Stephen Hawking
我不害怕死亡。我出生之前已經死了億萬年,我沒有感到絲毫的不便
馬克吐溫 Mark Twain

主說:我必快來!
我答:你蒞就最好tim,我就慢慢等,冇有怕!
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量子位元的這一特性來自量子力學的狀態疊加原理, 但在 components (logic gate)的物理上如何設計?
這點就不明白?
如現在的 CPU 裡的logic gate 完全是 半導体物理的成果, 即 npn,pnp 等晶體管.
但量子電腦的logic gate 如何製造出來? 原理是?



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物理上的可行性挑戰在於 ,一個量子位元能否長期是疊加態。原本一個單核自旋可產生量子位元,但單個核子與周邊的coupling是很弱的,而量子位元是必須可測量或reading, 讓量子位元完成運算,處理計算.

Ion trap是現時有可能成為量子位元實驗之一.

[ 本帖最後由 ma987 於 2013-9-30 01:10 PM 編輯 ]






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引用:
原帖由 hk無神論貓姐 於 2013-9-28 11:25 PM 發表

量子位元原理利用量子本身的不確定性,變成同時可以是0和1,理論上能達成平行運算
描述的時序錯誤.

沒有「變成」同時可以是0和1這回事.
而是, 
起初是未知/不確定/未確定 (所謂"同時可以是0和1"),  後來 (經觀察後) 確定了是0或1,  之後不會變.



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XPM的實驗,用於POVM 測量、建立量子logic gate及產生糾纏態光子對.
成功與否,對量子電腦有影響



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量子電腦,運用量子力學的疊加原理,但疊加原理祗是線性代數的概念.有否物理實際意義
把一個量子系統中所有可能的狀況都包括在波函數中,就是量子物理說的機率波
量子位元簡單描述:每個位元都有兩種basic state |0> 和 |1>可能, 是|0>還是|1> , 在測量位元之前是unknow.並且沒法預期它的結果.
當讀入大量 date, 按量子力學理論,讀出某指定 date後, 但是其它已儲存的date, 是否會消失?



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PNP,NPN junction 在 Semiconductor的理論已很成熟,雖然有Quantum Statistics 理論,但裡面都冇波函數,所以製造 transistor 很具體 .
而Quantum 電腦,涉及叠加原理. 物理實際是咩都唔多知? Quantum  logic gate 嘅物理係點呢?
有冇C兄具體說明?



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"Quantum OS cillations in two coupled charge qubits" 頁823-826,  很清楚說明Quantum  logic gate 的物理實驗






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用半導體技術,如何製造 自旋態量子電腦?


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以前已說過,必需要明白 povm 這門學科,才能理解量子位元的測量或reading.
單純擁有半導體物理知識,是不明白量子測量



非常有效的quantum computer 在物理上的執行: ion-trap
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superposition 疊加原理 電子元件的物理?


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要了解 量子位元的 物理原理:
simply , 先了解量子光學,
然後明白 Cavity QED , 量子元件中的原子,离子與optical field作用的量子行為. (Atomic position measurement, 實驗的量測雖用到 POVM 理論 )
實驗可用來研製出Single photon level的optical開關,這些optical開關便組成量子logic gate,產生疊加及糾纏態等量子資訊的應用。






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有片嗎?
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原理:
收集N雙能級原子耦合到一個單一的模式電磁場.
原子在fermion  and  the cavity mode之間的Dipole coupling



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連結轉載:
Nature Physics :解密植物光合作用中的量子纠缠

用生物科技製造量子電腦!

[ 本帖最後由 SYPL 於 2013-10-8 10:31 PM 編輯 ]



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quantum dots 在半導體量子光學 是重要觀念.
quantum dots 的觀念為:  When the size of the semiconductor crystals is less than 10 納米 or 更小,出現 zero-dimensional,及semiconductor 的 材質 size is reduced to crystal 中free electrons 的 Fermi wavelength 以下,這樣semiconductor 的 材質( particle ) have a three-dimensional of energy barrier, electrons and holes are confined in this tiny crystal.

[ 本帖最後由 ma987 於 2013-10-9 02:00 PM 編輯 ]
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quantum dots是很少量的原子所組成,其電子能量態密度介於原子與材質之間,由quantum dots效應,會出現像原子的不連續電子能階發生

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