量子電腦硬體

關於以光子作為量子位元的光量子平台,下列敘述何者正確?

  1. A光子不易受周圍影響,在室溫下也能傳遞,但光子之間幾乎沒有交互作用,因此雙量子位元操作必須以結合量測的機率性方法等來實現
  2. B光子之間有很強的交互作用,因此最大的優點是能確實地進行雙量子位元邏輯閘
  3. C光子在傳遞途中不會流失,因此不必考慮光的損耗
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正確答案:A. 光子不易受周圍影響,在室溫下也能傳遞,但光子之間幾乎沒有交互作用,因此雙量子位元操作必須以結合量測的機率性方法等來實現

光子不易與周圍交互作用,在室溫下也能保持量子態在光纖或波導中傳遞,因此與量子通訊的相容性也很好。另一方面,光子之間幾乎沒有交互作用,雙量子位元操作要以結合輔助光子與量測的機率性方法,或先準備大量光子的糾纏態、再以量測推進計算的方式等來實現。光子的損耗會直接成為錯誤,因此低損耗的光路,以及高效率的單光子源與偵測器是關鍵。偵測器常使用在極低溫運作的超導奈米線單光子偵測器(SNSPD),光路則被期待能運用矽光子的製造技術。

  • A. 正確。光子之間交互作用弱,正是雙量子位元操作困難的原因。
  • B. 正好相反。光子之間的交互作用非常弱,這使得雙量子位元邏輯閘很困難。
  • C. 光的損耗是光量子平台最大的課題之一。
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