量子位的物理表示是什么?


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在常规计算机中,可以使用各种两种状态的设备来物理表示位,例如,铁磁膜的某个区域的磁化极性或电容器中的两个电荷水平。

但是,量子位具有可以同时处于两个状态的叠加的性质。我已经看到了这个问题的答案,这些答案解释了如何用普通计算机表示或建模qubit。

所以我想知道在真实的物理量子计算机中可以使用什么(并被D-Wave等公司使用)来表示量子比特?

Answers:


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维基百科上的这一部分收集了正在进行的最重要的尝试,以物理方式实现qubit。

为了物理上实现量子计算机,正在寻找许多不同的候选对象,其中(通过用于实现量子位的物理系统加以区分):

  • 超导量子计算(量子位由小型超导电路(约瑟夫森结)的状态实现)

  • 捕获离子量子计算机(量子位由捕获离子的内部状态实现)

  • 光学晶格(量子位由捕获在光学晶格中的中性原子的内部状态实现)

  • 基于自旋的量子点计算机(例如Loss-DiVincenzo量子计算机)(由捕获电子的自旋态给出的量子位)

  • 基于空间的量子点计算机(量子位由双量子点中的电子位置给定)

  • 溶液中分子的核磁共振(液态NMR)(由溶解分子内的核自旋提供的量子位)

  • 固态NMR Kane量子计算机(量子位通过硅中磷供体的核自旋态实现)

  • 氦电子量子计算机(量子位是电子自旋)

  • 腔量子电动力学(CQED)(量子位由与高精细腔耦合的捕获原子的内部状态提供)

  • 分子磁体(量子位由自旋态给出)

  • 基于富勒烯的ESR量子计算机(量子位基于富勒烯中包裹的原子或分子的电子自旋)

  • 线性光学量子计算机(量子位通过通过线性元件(例如反射镜,分束器和移相器)处理不同模式的光的状态来实现)

  • 基于钻石的量子计算机(量子位通过钻石中氮空位中心的电子或核自旋实现)

  • Bose-Einstein凝聚态量子计算机

  • 基于晶体管的量子计算机–使用静电阱夹带正空穴的弦量子计算机

  • 掺杂稀土金属离子的无机晶体量子计算机(量子位通过光纤中掺杂剂的内部电子状态实现)

  • 基于金属的碳纳米球量子计算机

大量候选人表明,尽管进展迅速,但该主题仍处于起步阶段。还有很大的灵活性。

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