النقل الآني للبوابة الكمومية

النقل الآني للبوابة الكمومية (Quantum gate teleportation) هو أحد أشكال الكمبيوتر الكمومي أحادي الاتجاه حيث يتم تطبيق البوابات الكمومية على الحالات الكمومية عبر النقل الآني الكمي. [2] [3] إنه يثبت أن الحساب الكمي الشامل يمكن إجراؤه باستخدام بوابات كيوبت واحدة فقط، وقياسات بيل وحالات حالة كرينبيرغر-هورن-زايلنغر GHZ.

المثال الوارد في [1] حيث يتم تطبيق بوابة CNOT على الدول

|\alpha \rangle

و

|\beta \rangle

من خلال تقاسم الدولة

|\chi \rangle ={\frac {(|00\rangle +|11\rangle )|00\rangle +(|01\rangle +|10\rangle )|11\rangle }{\sqrt {2}}}

ثم إجراء قياسات بيل فقط وبوابات أحادية كيوبت على الحالة المشتركة. الحالة

|\chi \rangle

يتم إنشاؤه قبل (على يسار) الخط المتقطع.

هذا يجعله مناسبًا للتطبيقات حيث لا يمكن تطبيق البوابات مباشرة ؛ كما هو الحال في الحوسبة الكمية الضوئية الخطية حيث يصعب تنفيذ بوابتي كيوبت. نظرًا لأنه يمكن تنفيذ الحساب الكمي العالمي المتسامح مع الخطأ باستخدام هذا البروتوكول.

يمكن استخدام النقل الآني للبوابة الكمومية للتحايل على نظرية ايستن-كنيل ^{[الإنجليزية]}. [4] تم إثبات النقل الآني للبوابة الكمية بشكل تجريبي فيالحوسبة الكمومية البصرية الخطية ^{[الإنجليزية]}، [5] الحوسبة الكمومية فائقة التوصيل ^{[الإنجليزية]}، [6] حاسوب الكم الأيوني المحاط ^{[الإنجليزية]}. [7]

في المختبرات العلمية

أجرى باحثون في ألمانيا عملية بوابة كمومية بين اثنين من كيوبتات في مختبرات مختلفة. حيث يمثل هذا خطوة نحو منطق الكم الموزع ، حيث يمكن لمصممي النظام بناء أجهزة كمبيوتر كمومية معيارية ، ونشر الكيوبتات بين الأجهزة المختلفة مع السماح لهم بالتصرف كجهاز حاسوب واحد. سوف تتجنب الأنظمة الموزعة الحديث المتبادل بين الكيوبتات ، مما يؤدي إلى تدهور الحسابات الكمومية.[8] [9]

تعد إضافة الكيوبتات إلى الحاسوب الكمومي أكثر تعقيدًا من إضافة وحدات بت إلى كمبيوتر تقليدي ، حيث يجب أن يكون كل كيوبت (والذي قد يكون أيونًا محبوسًا أو دائرة فائقة التوصيل أو مركز فراغ نيتروجيني ماسي أو العديد من المظاهر المادية الأخرى للحالة الكمية) قادرة على الخضوع للتفاعلات المنطقية الضرورية مع الحماية أيضًا من الضوضاء - والتي يمكن أن تدمر المعلومات الكمية.[8]

المصادر

Gottesman, Daniel؛ Chuang, Isaac L. (1999)، "Quantum Teleportation is a Universal Computational Primitive"، نيتشر، 402: 390–393، arXiv:quant-ph/9908010، doi:10.1038/46503.
Jozsa, Richard (2005)، "An introduction to measurement based quantum computation"، arXiv:quant-ph/0508124، Bibcode:2005quant.ph..8124J. {{استشهاد بدورية محكمة}}: Cite journal requires |journal= (مساعدة)
Colin P. Williams (2010)، Explorations in Quantum Computing، ص. 633–641، ISBN 978-1-4471-6801-0.
Gottesman, Daniel؛ Chuang, Isaac L. (1999)، "Quantum Teleportation is a Universal Computational Primitive"، نيتشر، 402: 390–393، arXiv:quant-ph/9908010، doi:10.1038/46503.Gottesman, Daniel; Chuang, Isaac L. (1999). "Quantum Teleportation is a Universal Computational Primitive". Nature. 402: 390–393. arXiv:quant-ph/9908010. doi:10.1038/46503. S2CID 4411647.
Chou, K.S.؛ Blumoff, J.Z.؛ Wang, C.S.؛ Reinhold, P.C.؛ Axline, C.J.؛ Gao, Y.Y.؛ Frunzio, L.؛ Devoret, M.H.؛ Jiang, Liang (2010)، "Teleportation-based realization of an optical quantum two-qubit entangling gate"، PNAS، 107 (49): 20869–20874، arXiv:1011.0772، Bibcode:2010PNAS..10720869G، doi:10.1073/pnas.1005720107، PMID 21098305.
Gao, Wei-Bo؛ Poulin, David (2018)، "Deterministic teleportation of a quantum gate between two logical qubits"، نيتشر، 561 (7723): 368–373، arXiv:1801.05283، Bibcode:2018Natur.561..368C، doi:10.1038/s41586-018-0470-y، PMID 30185908.
Wan, Yong؛ Kienzler, Daniel؛ Erickson, Stephen D.؛ Mayer, Karl H.؛ Tan, Ting Rei؛ Wu, Jenny J.؛ Vasconcelos, Hilma M.؛ Glancy, Scott؛ Knill, Emanuel (2019)، "Quantum gate teleportation between separated qubits in a trapped-ion processor"، ساينس، 364 (6443): 875–878، arXiv:1011.0772، Bibcode:2019Sci...364..875W، doi:10.1126/science.aaw9415، PMID 31147517.
"Quantum gate teleportation connects atomic qubits in two labs"، Physics World (باللغة الإنجليزية)، 16 فبراير 2021، مؤرشف من الأصل في 19 ديسمبر 2021، اطلع عليه بتاريخ 14 يناير 2022.
de Silva, Nadish (28 يوليو 2021)، "Efficient quantum gate teleportation in higher dimensions"، Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences، 477 (2251): 20200865، doi:10.1098/rspa.2020.0865، مؤرشف من الأصل في 22 يوليو 2021.

بوابة تقانة
بوابة علم الحاسوب
بوابة علوم
بوابة الفيزياء
بوابة الكيمياء

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[Gottesman-Chaung-1] Gottesman, Daniel؛ Chuang, Isaac L. (1999)، "Quantum Teleportation is a Universal Computational Primitive"، نيتشر، 402: 390–393، arXiv:quant-ph/9908010، doi:10.1038/46503.

[Jozsa2005-2] Jozsa, Richard (2005)، "An introduction to measurement based quantum computation"، arXiv:quant-ph/0508124، Bibcode:2005quant.ph..8124J. {{استشهاد بدورية محكمة}}: Cite journal requires |journal= (مساعدة)

[3] Colin P. Williams (2010)، Explorations in Quantum Computing، ص. 633–641، ISBN 978-1-4471-6801-0.

[مولد_تلقائيا1-4] Gottesman, Daniel؛ Chuang, Isaac L. (1999)، "Quantum Teleportation is a Universal Computational Primitive"، نيتشر، 402: 390–393، arXiv:quant-ph/9908010، doi:10.1038/46503.Gottesman, Daniel; Chuang, Isaac L. (1999). "Quantum Teleportation is a Universal Computational Primitive". Nature. 402: 390–393. arXiv:quant-ph/9908010. doi:10.1038/46503. S2CID 4411647.

[5] Chou, K.S.؛ Blumoff, J.Z.؛ Wang, C.S.؛ Reinhold, P.C.؛ Axline, C.J.؛ Gao, Y.Y.؛ Frunzio, L.؛ Devoret, M.H.؛ Jiang, Liang (2010)، "Teleportation-based realization of an optical quantum two-qubit entangling gate"، PNAS، 107 (49): 20869–20874، arXiv:1011.0772، Bibcode:2010PNAS..10720869G، doi:10.1073/pnas.1005720107، PMID 21098305.

[6] Gao, Wei-Bo؛ Poulin, David (2018)، "Deterministic teleportation of a quantum gate between two logical qubits"، نيتشر، 561 (7723): 368–373، arXiv:1801.05283، Bibcode:2018Natur.561..368C، doi:10.1038/s41586-018-0470-y، PMID 30185908.

[7] Wan, Yong؛ Kienzler, Daniel؛ Erickson, Stephen D.؛ Mayer, Karl H.؛ Tan, Ting Rei؛ Wu, Jenny J.؛ Vasconcelos, Hilma M.؛ Glancy, Scott؛ Knill, Emanuel (2019)، "Quantum gate teleportation between separated qubits in a trapped-ion processor"، ساينس، 364 (6443): 875–878، arXiv:1011.0772، Bibcode:2019Sci...364..875W، doi:10.1126/science.aaw9415، PMID 31147517.

[:0-8] "Quantum gate teleportation connects atomic qubits in two labs"، Physics World (باللغة الإنجليزية)، 16 فبراير 2021، مؤرشف من الأصل في 19 ديسمبر 2021، اطلع عليه بتاريخ 14 يناير 2022.

[9] Silva, Nadish (28 يوليو 2021)، "Efficient quantum gate teleportation in higher dimensions"، Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences، 477 (2251): 20200865، doi:10.1098/rspa.2020.0865، مؤرشف من الأصل في 22 يوليو 2021.