- •Квантовая механика и развитие информационных технологий
- •План доклада:
- •Закон Мура и развитие информационных технологий
- •Производительность наиболее мощного
- •Основные проблемы, мешающие увеличению производительности суперкомпьютеров.
- •Разложение числа на простые множители
- •Если бы Вселенная была компьютером
- •Идея квантовых вычислений
- •Алгоритмическая сложность
- •Алгоритм Гровера (1996)
- •Кубит vs. бит
- •Представление кубита на сфере Блоха
- •Двухкубитовые состояния
- •Многокубитовые состояния
- •Управление запутанностью
- •Схема идеального квантового компьютера
- •Квантовый параллелизм
- •Квантовый компьютер на ионах в ловушках: модель Цирака и Цоллера,
- •Первый эксперимент на ионах в ловушках: группа NIST (США), 1995
- •Экспериментальная реализация элемента Тоффоли на ионах кальция в ловушке Пауля –
- •Ионы в многозонных ловушках:
- •14-кубитовые запутанные состояния
- •Первый сверхпроводниковый кубит на зарядовых состояниях куперовских пар- Накамура, Пашкин, Цей- Корпорация NEC
- •Два связанных сверхпроводниковых кубита на зарядовых состояниях куперовских пар- Институт физических и химических
- •Демонстрация двухкубитовых операций на сверхпроводниковых зарядовых кубитах
- •Кубит на квантовых состояниях магнитного потока: интерференция флюксоидных состояний , 2000- Университет Stony
- •Квантовый прибор на четырёх потоковых кубитах со связями: проект Евросоюза и Канады, 2006
- •Туннельно- связанные потоковые кубиты фирмы D-Wave (Канада), 2007
- •Реализация алгоритма Гровера на двухкубитовом сверхпроводниковом процессоре -Йельский университет (США) совместно с коллегами
- •Квантовый компьютер на ЯМР в жидкости
- •Модель Кейна кремниевого квантового компьютера на ядерных спинах донорных атомов фосфора с индивидуальным
- •Ансамблевый квантовый компьютер на ядерных спинах- модель ФТИАН
- •Кубит на сформированной в арсениде галлия
- •Экспериментальное исследование когерентной эволюции зарядовых состояний кубита на двойной квантовой точке – Корпорация
- •Экспериментальное исследование связанных полупроводниковых зарядовых кубитов -Корпорация NTT совместно с Токийским университетом (Япония),
- •Квантовая томография- средство контроля квантовых состояний
- •Методология оценки адекватности, полноты и точности в эксперименте.
- •Универсальный метод томографии квантовых состояний, основанный на процедуре очищения (модель ФТИАН)
- •Заключение
- •Заключение (прод.)
Ионы в многозонных ловушках:
группа NIST (США), 2009
46 управляющих электродов,
18 зон захвата
транспорт ионов бериллия
с вероятностью 0.9999 и разогревом менее 
R. B. Blakestad et al. High-Fidelity Transport of Trapped-Ion Qubits through an X-Junction Trap Array // Phys. Rev. Lett. 2009, v.102, 15300
14-кубитовые запутанные состояния
Институт экспериментальной физики (Австрия)- 2011
Генерация GHZ- состояний на ионах в ловушках
1.T. Monz et al. 14-Qubit Entanglement: Creation and Coherence // Phys. Rev. Lett. 2011. V.106, 130506
Первый сверхпроводниковый кубит на зарядовых состояниях куперовских пар- Накамура, Пашкин, Цей- Корпорация NEC и Корпорация науки и технологии, Япония (1999)
Nakamura Y., Pashkin Yu.A., Tsai J.S. Coherent Control of Macroscopic Quantum States in a Single-Cooper-Pair Box. // Nature, 1999, v.398, p.679.
Два связанных сверхпроводниковых кубита на зарядовых состояниях куперовских пар- Институт физических и химических исследований, Лаборатория фундаментальных исследований корпорации NEC (Япония), Университет Stony Brook (США), 2003
Pashkin Yu.A., Yamamoto T., Astafiev O.V., Nakamura Y., Averin D. V., Tsai J.S.
Quantum Oscillations in Two Coupled Charge Qubits Nature 421, 823 (2003).
Демонстрация двухкубитовых операций на сверхпроводниковых зарядовых кубитах
Yamamoto T., Pashkin Yu. A., Astafiev O.V., Nakamura Y., and Tsai J.S. Demonstration of Conditional Operation Using Superconducting Charge Qubits // Nature 2003, V.425, p.941.
Кубит на квантовых состояниях магнитного потока: интерференция флюксоидных состояний , 2000- Университет Stony Brook (США)
Friedman J.R.,Patel V., Chen W., Tolpygo S.K., Lurens J.,E. Quantum Superposition of Distinct Macroscopic States. // Nature, 2000, V.406, p.43
Квантовый прибор на четырёх потоковых кубитах со связями: проект Евросоюза и Канады, 2006
Grajcar M. et al., Four-Qubit Device with Mixed Couplings //Phys. Rev. Lett., 2006, v.96, pp.047006(4).
Туннельно- связанные потоковые кубиты фирмы D-Wave (Канада), 2007
Harris R. et al. Sign and Magnitude Tunable Coupler for Superconducting Flux Qubits // Phys. Rev. Lett. 2007, V.98, 177001.
Реализация алгоритма Гровера на двухкубитовом сверхпроводниковом процессоре -Йельский университет (США) совместно с коллегами из Канады и Австрии,2009
L. DiCarlo et al. Demonstration of two-qubit algorithms with a superconducting quantum processor // Nature. 2009. V.460. P.240-244
Квантовый компьютер на ЯМР в жидкости
Vandersypen L.M.K , Chuang I.L. NMR Techniques for Quantum Control and Computation // Rev. Mod. Phys. 2004. V. 76. No. 4. P. 1037- 1069
