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Mar 28, 2023
Quantum Computing의 Dynamic Duo: 이온 트랩과 싱글의 만남
작성자: 국립표준기술연구소(National Institute of Standards and Technology) 2023년 5월 10일 연구원들은
작성자: 국립표준기술연구소(National Institute of Standards and Technology)2023년 5월 10일
연구원들은 양자 컴퓨팅 시스템을 개선하기 위해 결합된 이온 트랩과 단일 광자 검출기 장치를 개발했습니다. 새로운 장치는 검출기 하단에 알루미늄 장벽을 통합하여 이온 트랩과 광자 검출기 간의 경쟁 요구 사항 문제를 극복하여 검출기 성능을 방해하지 않고 큰 전압을 사용할 수 있습니다. 이 NIST 혁신은 Applied Physics Letters에 게재되었습니다. 크레딧: NIST
A combined ion trap and single-photonA photon is a particle of light. It is the basic unit of light and other electromagnetic radiation, and is responsible for the electromagnetic force, one of the four fundamental forces of nature. Photons have no mass, but they do have energy and momentum. They travel at the speed of light in a vacuum, and can have different wavelengths, which correspond to different colors of light. Photons can also have different energies, which correspond to different frequencies of light." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">photon detector device has been developed to improve quantum computingPerforming computation using quantum-mechanical phenomena such as superposition and entanglement." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> 처리 능력 향상을 위해 여러 이온을 추적하는 데 따른 이전 문제를 극복한 양자 컴퓨팅 시스템입니다. 이 장치는 이온 트랩과 광자 검출기의 요구 사항을 균형 있게 유지하기 위해 알루미늄 장벽을 갖추고 있습니다.
우리는 이온을 가두어 빛이 나는지(또는 그렇지 않은지) 관찰할 수 있는 도구를 만들고 있습니다.
여기에 표시된 아르데코풍 장치는 이온(하전된 원자)용 트랩과 개별 광자(빛 입자)용 검출기가 결합된 것입니다. 이온을 제자리에 고정하고 레이저로 공격하면 양자 상태에 따라 이온이 빛을 내며 광자를 방출하거나… 아무것도 하지 않고 어둠 속에 머물게 됩니다.
그러나 우리는 조명 쇼에서 50/50의 기회를 얻기 위해 이 과정을 거치는 것이 아닙니다.
이온의 발광 여부는 컴퓨팅의 미래에 큰 영향을 미칩니다. 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터가 작동하는 데 사용하는 이진 시스템의 0과 1과 유사하게 두 양자 상태에 값을 할당할 수 있습니다.
지금까지의 가장 좋은 방법은 맞춤 제작된 대형 현미경 렌즈와 부피가 큰 단일 광자 검출기를 사용하여 갇힌 이온이 빛을 내는지 여부를 확인하는 것이었습니다. 소규모에서는 충분하지만, 양자 컴퓨팅 시스템이 (추가 처리 능력을 위해) 한 번에 많은 이온을 추적해야 하는 경우 기술적인 문제가 발생합니다. 이온이 보이지 않거나 이미지가 왜곡될 수 있습니다.
NIST 연구자들은 잠재적인 대안을 갖고 있을 뿐만 아니라 이를 훨씬 더 현실적으로 만들었습니다.
당사의 결합된 이온 트랩/단일 광자 검출기는 부피가 큰 장비가 필요 없으며 시스템의 모든 이온을 명확하게 볼 수 있는 잠재력을 유지합니다.
이전 반복은 경쟁하는 성격의 도전에 직면했습니다. 트랩은 이온을 제자리에 유지하기 위해 전극에 큰 전압이 필요했지만 검출기는 훨씬 더 섬세했고 큰 전기 신호가 없는 환경을 선호했습니다.
Now, our team has crafted a version with an aluminum barrier around the bottom of the detector. The ion trap can use large voltages, and the detector can keep its peace. Get the specifics on this NIST innovation in the research paper, published in Applied Physics LettersApplied Physics Letters (APL) is a peer-reviewed scientific journal published by the American Institute of Physics. It is focused on applied physics research and covers a broad range of topics, including materials science, nanotechnology, photonics, and biophysics. APL is known for its rapid publication of high-impact research, with a maximum length of three pages for letters and four pages for articles. The journal is widely read by researchers and engineers in academia and industry, and has a reputation for publishing cutting-edge research with practical applications." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"Applied Physics Letters./p>