게시 및 게시 날짜 : 2023/10/31

양자 컴퓨터의 빠른 카지노 바카라화를위한 열쇠를 보유한 새로운 기술 개발

-Nanodevices의 광자 흡수를 사용하여 초전도 큐빗의 카지노 바카라화-

포인트

  • 초전도 및 정상 접합을 사용한 광자 흡수 기술이 높은 충실도 및 고속 큐 비트 카지노 바카라화를 실현합니다
  • 유사한 기존 기술을 사용한 큐 비트 카지노 바카라화 기술에 비해 약 65%의 카지노 바카라화
  • 양자 컴퓨터의 개선 및 실제 적용에 기여

요약 다이어그램

개발 한 큐 비트 카지노 바카라화 기술 개념


요약

국립 연구 연구소 (National Research Institute of Advanced Industrial Science and Technology) (이하 "AIST"라고 불림), 수석 연구원 Nakamura Shuji, Quantum Electrical Standards Research Division, 과학 대학의 졸업생 및 Yoshioka Teruaki, Tsai Zhaoshin 교수는 A초전도 큐 비트High믿음로 빠른 카지노 바카라화를위한 새로운 방법을 개발했습니다

최근 몇 년 동안 제안양자 오류 수정큐 비트는 언제든지 고속으로 그리고 높은 충실도로 카지노 바카라화해야합니다 이 방법은 초전도 큐 비트에 사용됩니다여기 상태광자 상태로 전환되었고, 전환 된 광자는 나노 머시 닝에 의해 준비되었다초전도/정상 전도성 정션를 흡수하여 초전도 큐 비트를 카지노 바카라화합니다 이 기술을 통해 고 충실도 큐 비트는 고속으로 카지노 바카라화되며 큐 비트에 미치는 영향을 작게 유지합니다 이 연구에서, 우리는 약 180 나노 세초 (1 억 1 억에 이르는)의 카지노 바카라화 시간에 충실도가 99% 이상의 큐 비트를 성공적으로 카지노 바카라화했으며, 이는 종래의 방법에 비해 약 65%로 감소되었습니다 다양한 국가에서 적극적으로 연구되는 양자 컴퓨터의 실현을 향한 연구 개발에 기여할 것으로 예상됩니다

이 기술의 세부 사항은 2023 년 10 월 30 일 (인도 시간)에 제공 될 예정입니다물리 검토 적용"에 게시됩니다 잡지


개발의 사회적 배경

최근 몇 년 동안 기존 컴퓨터에서 처리하는 데 시간이 필요한 특정 문제에 대해 양자 역학을 사용하여 고속 처리를 수행하여 고속 처리를 수행하는 양자 컴퓨터에주의를 기울였습니다 이 양자 컴퓨터는 암호화, 최적화 문제, 화학 반응 시뮬레이션 및 금융과 같은 분야에서 큰 힘을 발휘할 것으로 예상되며, 향후 개발이 훨씬 더 예상됩니다

기존 컴퓨터에서 사용되는 정보 단위는 "0 또는 1"이지만 Quantum Computers "양자 기계적 중첩"에 의해 실현 된"0 및 동시에 1 "인 큐브를 사용합니다 이러한 큐브는 반도체의 전자 스핀 및 초전도 회로를 통해 실현 될 수 있으며, 이러한 퀴즈의 연구 및 개발은 현재 전 세계적으로 계속되고 있습니다

Quantum 컴퓨터 이러한 큐 비트를 사용하는 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터와 마찬가지로 계산을 시작할 때 비트를 카지노 바카라화해야합니다 가장 간단한 카지노 바카라화 방법은 큐 비트입니다에너지 이완 시간그러나 양자 컴퓨터의 연구 개발의 발전으로 인해 큐 비트의 에너지 완화 시간은 밀리 초 (1/10,000의 1/10,000)에서 밀리 초 (1 초)로 증가했으며 카지노 바카라화 시간을 단축하기위한 활성 방법이 필요합니다 또한, 최근 몇 년 동안 제안 된 양자 오차 보정에서 "qubit"을 보호하기 위해 "qubit"을 반복적으로 카지노 바카라화해야하므로 고 충실도 카지노 바카라화 기술이 기다리고 있습니다

 

연구 이력

최근 몇 년 동안, 다른 그룹은 초전도 및 정상 전도 접합이 양자 회로에서 광자를 흡수하는 능력이 있음을 보여주었습니다 또한이 초전도 및 정상 전도 접합을 사용하면 큐 비트 유형의 초전도 큐 비트의 카지노 바카라화를 가속화하고 새로운 카지노 바카라화 방법으로 관심을 끌었다는 것이 이론적으로 보여졌다 반면에,이 방법은 또한 초전도 큐 비트 자체의 성능을 저하시키는 단점을 겪고 있으며,이를 해결하기 위해 기다리고 있습니다

도쿄 과학 대학교 Tsai Laboratory는 양자 컴퓨터 연구 개발 분야의 최고 주자 중 하나이며 초전도 큐브를 연구하고 개발하고 있습니다 이러한 맥락에서, 2021 년에, 우리는 이론적으로 "초전도 및 정상 전도 접합"과 "초전도 큐 비트"를 "초전도 공진기"를 연결함으로써 초전도 큐 비트의 성능을 저하시키지 않으면 서 고속으로 카지노 바카라화 할 수 있음을 보여 주었다 한편, AIST는 이전에 초전도 및 정상 전도 접합에 대한 연구를 수행하여 현재의 "가치"이며 세계에서 최고 품질의 정션 제작 기술을 보유한 양자 전류 표준을 실현했습니다 따라서 2020 년 이래로 두 사람은 연구를 수행하기 위해 함께 노력해 왔습니다

이 연구 및 개발은 일본 과학 홍보 협회 (JSPS) 기본 연구 프로젝트 B, 기하학적 자기 구조를 사용한 회로 양자 전자기에 대한 연구 (주요 조사관 : Nakamura hideji), 국제적 공동 연구 A, "Geometric Investator : NAKAMOUR : NAKAMOUR : NAKAMOUR : NAKAMOUR : NAKAMOUR : NAKATUCATIOR : NAKATUCE : NAKAMORATION (Principation Deciation : Nakamura Hideji)에 의해 지원됩니다 Hideji), JST Crest "초전도 인공 원자 (주요 조사관 : Cai Zhang-Hen)를 사용한 Photon 기반 양자 정보 처리", Nedo "Quantum Computing 및 Ising Computing Systems의 포괄적 인 연구 및 개발 (Director : Cai Zhang-Hen 및 개발 및 개발 및 개발 및 개발에 따라 Bozonic 코드의 연구 및 개발에 따라 CAI ZHANG 및 개발에 따라 컴퓨팅 시스템을 포함합니다 초전도 공진기 (Director : Cai Zhang-Hen)를 사용한 Bozonic 코드 "

 

연구 컨텐츠

이 연구에서, 우리는 "초전도 및 정상 전도 접합"과 "초전도 큐 비트"가 "초전도 공진기"를 통해 연결되어 실험을 수행하는 요소를 제조하고 실험을 수행했습니다 이 요소의 발전은 AIST와 도쿄 과학 대학에서 공동으로 수행되었습니다

그림 1

그림 1 장치 (중심) 및 초전도 및 정상 접합의 전자 현미경 사진 (왼쪽) 및 초전도 큐 비트 (오른쪽) 왼쪽 전자 현미경 사진에서, 중앙의 흰색 부분과 왼쪽 위의 흰색 부분은 초전도 및 정상 전도 접합입니다 오른쪽 전자 현미경 사진에서 오른쪽의 교차 구조 및 흰색 부분은 초전도 큐 비트입니다

카지노 바카라화 실험은 AIST 내 시설에서 AIST와 도쿄 과학 대학에서 공동으로 수행했습니다 실험에서, 큐 비트는 먼저 약 100 나노초의 마이크로파 신호로 조사되어, 초전도 큐 비트가 여기 상태로 전이되게한다 (| 1>) (도 2 ℃) 다음으로, 상이한 주파수의 마이크로파 신호로 초전도 큐 비트를 조사함으로써, "초전도 큐 비트의 여기 상태 (| 1>)는"초전도 공진기의 광자 "로 변환된다 이 경우, qubit은 여기 상태 (| 1>)에서 접지 상태 (| 0>)로 이완됩니다 (그림 2 ➁) 또한, 여기 상태 (| 1>)를 여기 상태로 변환하는 전자 레인지와 동기화함으로써, 전압이 초전도 및 정상 전도 접합에 전압이 적용되면, 접합부를 통해 광자 흡수가 수행되고 (도 2 ℃의 카지노 바카라화는 완료됩니다 (그림 2 °)

그림 2

그림 2, 개발 된 큐 비트 카지노 바카라화 기술의 개념적 다이어그램

이 연구에서는 카지노 바카라 카지노 바카라화 프로세스를 반복하여 카지노 바카라화 후 큐 비트가 접지 상태 (| 0>)에있을 확률을 추정했습니다 카지노 바카라화 시간이 증가함에 따라, 초전도 큐 비트의 접지 상태의 확률은 증가하고 (왼쪽 그림 3), 카지노 바카라화는 180 나노초에서 99% 이상의 충실도로 완료되는 것으로 밝혀졌다 (오른쪽 그림 3) 우리는 또한 실험 결과를 이론적 계산과 비교하고, 본 연구에서 수행 된 초전도 큐 비트의 카지노 바카라화가 초전도 및 정상 전도 접합의 광자 흡수에 의해 가속화되었음을 확인했다

그림 3

그림 3, 카지노 바카라화 후 접지 상태의 카지노 바카라화 시간 및 확률

우리는 초전도 및 정상 접합에서 광자 흡수를 사용함으로써 초전도 큐 비트를위한 카지노 바카라화 시간을 줄일 수 있음을 실험적으로 확인했다 이 카지노 바카라화 방법은 여러 초전도 큐 비트를 카지노 바카라화하는데도 적응할 수 있으며 향후 대규모 양자 컴퓨터의 실현에 기여할 기술입니다

 

미래 계획

향후, 우리는 요소와 측정 시스템을 최적화하여 더 빠른 카지노 바카라화를 목표로하는 연구를 수행 할 것입니다 또한, 대규모 양자 계산을 실현하기위한 첫 번째 단계로서, 우리는 다중 초전도 큐 비트에 대한이 카지노 바카라화 방법의 효과를 확인하기위한 연구를 수행 할 것입니다

 

기사 정보

게시 된 잡지 :물리 검토 적용
용지 제목 : 초전도 양자 회로 냉장고의 활성 카지노 바카라화 실험
저자 : Teruaki Yoshioka, Hiroto Mukai, Akiyoshi Tomonaga, Shintaro Takada, Yuma Okazaki, Nobu-Hisa Kaneko, Shuji Nakamura*, Jaw-Shen Tsai* (* 해당 저자)


용어집

초전도 큐 비트
양자 계산으로 정보를 저장하고 작업을 수행하는 데 필요한 큐빗을 구현하는 초전도 회로[참조로 돌아 가기]
믿음
양자 조작을 통해 의도 된 목표 상태를 얼마나 정확하게 달성 할 수 있는지를 보여주는 측정 값[참조로 돌아 가기]
양자 오류 수정
양자 계산에서 발생하는 오류를 양자 수정하는 방법[참조로 돌아 가기]
여기 상태
qubit에 존재하는 두 레벨 중에서, 낮은 에너지를 가진 사람은 접지 상태라고하며, 에너지가 높은 하나는 흥분 상태라고합니다[참조로 돌아 가기]
초전도/정상 전도성 정션
초전도체와 정상 도체가 약 몇 나노 미터의 절연 필름을 통해 연결되는 장치 초전도체는 극도로 극저온 환경에서 전기 저항이없는 재료이며, 정상 도체는 극도로 극저온 온도에서도 전기 저항이있는 재료입니다[참조로 돌아 가기]
양자 기계적 중첩
양자와 같은 시스템은 동시에 여러 상태를 취합니다[참조로 돌아 가기]
에너지 이완 시간
qubit 등이 여기 상태에서 접지 상태로 전환하는 데 필요한 시간[참조로 돌아 가기]


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