양자 컴퓨터의 하드웨어

광자를 큐비트로 쓰는 광양자 방식의 특징으로 올바른 것은?

  1. A광자는 주위의 영향을 잘 받지 않고 실온에서도 전달되지만, 광자끼리는 거의 상호 작용하지 않으므로 2큐비트 조작을 측정과 조합한 확률적인 방법 등으로 실현해야 한다
  2. B광자끼리는 서로 강하게 상호 작용하므로, 2큐비트 게이트를 확실히 수행할 수 있는 것이 최대의 장점이다
  3. C광자는 전달되는 도중에 사라지는 일이 없으므로, 빛의 손실을 고려할 필요가 없다
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정답: A. 광자는 주위의 영향을 잘 받지 않고 실온에서도 전달되지만, 광자끼리는 거의 상호 작용하지 않으므로 2큐비트 조작을 측정과 조합한 확률적인 방법 등으로 실현해야 한다

광자는 주위와 상호 작용하기 어려워 실온에서도 양자 상태를 유지한 채 광섬유나 도파로를 지나가므로, 양자 통신과의 궁합도 좋은 방식입니다. 한편 광자끼리는 거의 상호 작용하지 않으므로, 2큐비트 조작은 보조 광자와 측정을 조합한 확률적인 방법이나, 많은 광자의 얽힌 상태를 준비하고 측정으로 계산을 진행하는 방식 등으로 실현합니다. 광자의 손실은 그대로 오류가 되므로, 손실이 작은 광회로와 효율이 높은 단일 광자원·검출기가 핵심입니다. 검출기로는 극저온에서 동작하는 초전도 나노와이어 단일 광자 검출기(SNSPD)가 자주 쓰이며, 광회로에는 실리콘 포토닉스의 제조 기술을 활용할 수 있을 것으로 기대됩니다.

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