Hardware voor kwantumcomputers

Welke beschrijving van fotonische kwantumcomputers, die fotonen als qubits gebruiken, is juist?

  1. AFotonen worden weinig beïnvloed door hun omgeving en planten zich ook bij kamertemperatuur voort, maar ze hebben nauwelijks wisselwerking met elkaar, dus twee-qubitbewerkingen moeten worden gerealiseerd met methoden zoals probabilistische schema's gecombineerd met metingen
  2. BFotonen hebben een sterke wisselwerking met elkaar, dus hun grootste voordeel is dat twee-qubitpoorten betrouwbaar kunnen worden uitgevoerd
  3. CFotonen gaan onderweg nooit verloren, dus met optisch verlies hoeft geen rekening te worden gehouden
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Fotonen worden weinig beïnvloed door hun omgeving en planten zich ook bij kamertemperatuur voort, maar ze hebben nauwelijks wisselwerking met elkaar, dus twee-qubitbewerkingen moeten worden gerealiseerd met methoden zoals probabilistische schema's gecombineerd met metingen

Fotonen hebben weinig wisselwerking met hun omgeving en planten zich ook bij kamertemperatuur met behoud van hun kwantumtoestand voort door een optische vezel of een golfgeleider, dus deze aanpak past ook goed bij kwantumcommunicatie. Daar staat tegenover dat fotonen nauwelijks wisselwerking met elkaar hebben, zodat twee-qubitbewerkingen worden gerealiseerd met probabilistische methoden die hulpfotonen met metingen combineren, of door een verstrengelde toestand van veel fotonen voor te bereiden en de berekening met metingen voort te zetten. Het verlies van een foton is direct een fout, dus optische schakelingen met weinig verlies en efficiënte enkelfotonbronnen en -detectoren zijn essentieel. Als detectoren worden vaak supergeleidende nanodraad-enkelfotondetectoren (SNSPD's) gebruikt, die bij cryogene temperaturen werken, en de verwachting is dat de fabricagetechnologie van siliciumfotonica bruikbaar is voor de optische schakelingen.

Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Hardware voor kwantumcomputers

  1. Een geroteerde surface code met codeafstand d gebruikt voor één logische qubit d² fysieke dataqubits en d² − 1 fysieke meetqubits die op fouten controleren. Hoeveel fysieke qubits heeft één logische qubit nodig bij d = 15?
  2. Stel dat de logische foutkans p_L van een surface code kan worden benaderd als p_L ∝ (p/p_th)^((d+1)/2), met de fysieke foutkans p, de drempel p_th en de codeafstand d. Welke waarde ligt bij p = 0,1% en p_th = 1% het dichtst bij de verhouding van de logische foutkansen als d van 5 naar 9 wordt verhoogd (de waarde bij d = 5 gedeeld door de waarde bij d = 9)?
  3. Welke beschrijving van het type kwantumcomputer dat NISQ wordt genoemd, is juist?
  4. Welke waarde ligt het dichtst bij de orde van het aantal zoekvragen (orakelaanroepen) dat het algoritme van Grover nodig heeft om in 1 miljoen ongeordende gegevens het ene item te vinden dat aan een voorwaarde voldoet?
  5. Van welke cryptografie wordt verwacht dat de veiligheid door het algoritme van Shor ernstig wordt ondermijnd zodra grote fouttolerante kwantumcomputers zijn gebouwd?