量子電腦硬體

關於中性原子量子電腦的敘述,下列何者正確?

  1. A以光鑷(聚焦的雷射光)排列並保持大量原子,利用原子被激發到芮得柏態時的強交互作用進行雙量子位元邏輯閘
  2. B把原子嵌入矽晶體中,以電極讀出其原子核的電荷
  3. C原子不帶電,彼此完全沒有交互作用,因此無法進行雙量子位元邏輯閘
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正確答案:A. 以光鑷(聚焦的雷射光)排列並保持大量原子,利用原子被激發到芮得柏態時的強交互作用進行雙量子位元邏輯閘

中性原子平台是在真空中,以聚焦的雷射光(光鑷)一個一個捕捉經雷射冷卻的銣等原子,排成二維等陣列。以原子的 2 個能階作為量子位元,雙量子位元邏輯閘則利用原子被激發到電子軌道非常大的芮得柏態時產生的強交互作用。光鑷可以移動原子並重新排列,因此能彈性地連接大量量子位元是其優點。另一方面,被捕捉的原子會流失,以及量測與重新排列所需的時間,則是課題。

  • A. 正確。以光鑷排列,並利用芮得柏態的交互作用進行邏輯閘。
  • B. 把磷等原子嵌入矽中是矽自旋量子位元的一種方式,主要使用的是電子或原子核的自旋。
  • C. 一般狀態下交互作用很弱,但激發到芮得柏態後會產生強交互作用,這被用於雙量子位元邏輯閘。
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