因斯布魯克大學表明可以藉由離子阱良好控制多維量子位元 (qudit)

趙軒磊 | 特約編輯 (臺灣大學化學系)

當今主流的量子電腦是使用兩個量子態類比於古典電腦中的零與一進行運作,然而如果能夠發展出較高維度的希爾伯特空間將在量子模擬的領域取得更加優異的表現。

因斯布魯克大學(University of Innsbruck) 的 Martin Ringbauer 表示只使用兩個量子態的系統限制了量子電腦的最大潛力,因此該校實驗物理學系的量子電腦將資料藉由離子阱中鈣離子的八個不同量子態儲存起來,並發現有更好的成果,而該研究團隊也說明他們能夠精確控制這八個量子態的表現,並且不亞於兩個量子態的系統。

鈣離子能階示意圖
鈣離子能階示意圖 (圖取自資料來源3) https://doi.org/10.1016/j.measen.2021.100326

資料來源

  1. Quantum Digits Unlock More Computational Power With Fewer Quantum Particles
    https://scitechdaily.com/quantum-digits-unlock-more-computational-power-with-fewer-quantum-particles/
  2. A universal qudit quantum processor with trapped ions
    https://www.nature.com/articles/s41567-022-01658-0
  3. Tailored optical clock transition in 40Ca+
    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2665917421002890

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