Квантовый компьютер ядерного магнитного резонанса
-
Основы квантовых вычислений на основе ядерного магнитного резонанса
- Квантовые вычисления на основе ЯМР используют спиновые состояния ядер для кубитов.
- ЯМР отличается от других квантовых компьютеров использованием совокупности молекул вместо одного чистого состояния.
-
ЯМР в жидком состоянии
- В LSNMR кубитами являются атомные ядра в молекулах в жидком образце.
- Межатомные связи используются для выполнения 2-кубитных вентилей.
- Внешнее магнитное поле создает одиночные кубитные затворы.
- Реальность далека от идеальной картины, так как рассматривается одна молекула.
-
ЯМР в твердом состоянии
- SSNMR использует твердотельный образец, что устраняет молекулярно-диффузионную декогеренцию.
- Возможность достижения более низких температур и лучшее управление кубитами.
- Возможность измерения каждого кубита отдельно.
-
История и математическое представление
- Первые обсуждения использования ядерных спинов для квантовых вычислений были в 1990-х годах.
- Успешная реализация алгоритма Шора в 7-кубитном ЯМР-квантовом компьютере в 2001 году.
- Эксперименты по квантовым вычислениям ЯМР не обладают квантовой запутанностью.
- Математически состояние ансамбля описывается матрицей плотности.
-
Операции с ансамблем
- Управление спиновой системой осуществляется с помощью радиочастотных импульсов.
- Существуют «мягкие» и «жесткие» импульсы, влияющие на разные спины.
-
Рекомендации
- Для более подробного изучения воздействия импульсов на спиновую систему рекомендуется обратиться к работе Кори и др.