Hardware für Quantencomputer
Welche Aussage beschreibt einen Quantencomputer mit neutralen Atomen richtig?
- AViele Atome werden mit optischen Pinzetten (fokussierten Laserstrahlen) angeordnet und gehalten, und Zwei-Qubit-Gatter nutzen die starke Wechselwirkung, die entsteht, wenn Atome in Rydberg-Zustände angeregt werden
- BAtome werden in einen Siliziumkristall eingebettet, und die Ladung ihrer Kerne wird mit Elektroden ausgelesen
- CAtome haben keine Ladung, daher wechselwirken sie überhaupt nicht, und Zwei-Qubit-Gatter sind unmöglich
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Antwort: A. Viele Atome werden mit optischen Pinzetten (fokussierten Laserstrahlen) angeordnet und gehalten, und Zwei-Qubit-Gatter nutzen die starke Wechselwirkung, die entsteht, wenn Atome in Rydberg-Zustände angeregt werden
In einem System mit neutralen Atomen werden lasergekühlte Atome wie Rubidium im Vakuum einzeln mit fokussierten Laserstrahlen (optischen Pinzetten) eingefangen und in zweidimensionalen oder anderen Anordnungen aufgereiht. Zwei Energieniveaus jedes Atoms dienen als Qubit, und Zwei-Qubit-Gatter nutzen die starke Wechselwirkung, die auftritt, wenn Atome in Rydberg-Zustände angeregt werden, in denen ein Elektron eine sehr große Bahn einnimmt. Die optischen Pinzetten können die Atome bewegen und umordnen; eine Stärke dieses Ansatzes ist daher die Flexibilität, viele Qubits miteinander zu verbinden. Andererseits sind der Verlust eingefangener Atome und die für Messung und Umordnung nötige Zeit Herausforderungen.