আয়ন ট্র্যাপ কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলির স্কেলাবিলিটি


13

আমার বোধগম্যতা হল যে আয়ন ট্র্যাপ কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলিতে আয়নগুলি ধরে রাখার জন্য প্রয়োজনীয় চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলি অত্যন্ত জটিল, এবং সে কারণেই বর্তমানে কেবল 1-ডি কম্পিউটারই সম্ভব, সুতরাং কোয়েটগুলির মধ্যে যোগাযোগের সহজতা হ্রাস করে। এই প্রিপ্রিন্টে পল ট্র্যাপ ব্যবহার করে কোনও 2-ডি সিস্টেমের প্রস্তাব রয়েছে বলে মনে হচ্ছে তবে এটির পরীক্ষামূলকভাবে পরীক্ষা করা হয়েছে কিনা তা আমি খুঁজে পাচ্ছি না।

আয়ন ট্র্যাপ কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলির স্কেলাবিলিটিটি কি এই একা নির্ভর করে (আয়নগুলি একটি সরল রেখা ব্যতীত অন্য কোনও কনফিগারেশনে সাজানো যায় কিনা) বা অন্য কারণগুলি আবশ্যক? প্রাক্তন হলে কী অগ্রগতি হয়েছে? যদি দ্বিতীয়টি হয় তবে অন্যান্য কারণগুলি কী কী?

উত্তর:


7

আয়ন ট্র্যাপ কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি বৈদ্যুতিন নয় চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলি ব্যবহার করে খালি জায়গায় আয়নগুলি ধারণ করে। স্থিতিশীল ক্ষেত্রগুলি ( ইরানশোর উপপাদ্য ) ব্যবহার করা অসম্ভব তাই একটি বিকল্প ক্ষেত্র ব্যবহৃত হয়। প্রভাবটি হ'ল আয়নগুলির মতো চার্জযুক্ত কণাগুলি সর্বনিম্ন ক্ষেত্র সন্ধান করে; এই ধরণের আয়ন ট্র্যাপকে চতুর্ভুজ ট্র্যাপও বলা হয় কারণ সর্বনিম্ন (সর্বনিম্ন ক্রম) ক্ষেত্র সর্বনিম্ন থাকার ক্ষেত্রটি একটি চতুর্ভুজ ক্ষেত্র field আয়নগুলিকে বিন্দুতে বা একটি লাইনে এবং আয়ন ট্র্যাপ কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি পরে ব্যবহার করে এমন ক্ষেত্রগুলি সজ্জিত করা সহজ। তবুও এটি স্কেল করে না কারণ গণনাগুলিতে আয়নগুলির গতিবেগ মোড জড়িত থাকে যখন আরও আয়ন থাকে তখন পার্থক্য করা শক্ত হয়ে যায়।

এই পদ্ধতির পরিমাপযোগ্য করতে দুটি পন্থা রয়েছে: আলো (ফোটন) ব্যবহার করে আয়নগুলির দুটি স্ট্রিং বা আয়নগুলি শাটলিংয়ের মাধ্যমে এক থেকে অন্য যেমন লিনিয়ার আয়ন ট্র্যাপ বিভাগে। একটি ত্রুটি সংশোধন থ্রেশহোল্ড পূরণ করে এমন একটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারের জন্য ফোটনগুলি ব্যবহার করা বিশেষত দুরূহ এবং এখনই কার্যকর, সুতরাং আসুন শাটলিং আয়নগুলিতে মনোনিবেশ করুন।

গাণিতিকভাবে সত্যিকারের চতুষ্কোণ ফাঁদগুলি ছেদ করার জন্য তৈরি করা যায় না তবে পদার্থবিদদের এগুলি যে কোনওভাবেই করা থেকে বিরত রাখেনি। কৌশলটি হ'ল, যদিও কেউ চৌরাস্তার কেন্দ্রে একটি চতুর্ভুজ ক্ষেত্রের ব্যবস্থা করতে না পারে, তবুও কেউ আবদ্ধ থাকতে পারে। এবং স্ট্যাটিক ক্ষেত্রটি ব্যবহার করে আয়নগুলি সামঞ্জস্য করা (বিকল্প) ক্ষেত্রের দিকে সামান্য চালনা করার মাধ্যমে, পর্যাপ্ত শক্তিশালী আবদ্ধতা পাওয়া যায়। এমনকি এটি দেখানো হয়েছে যে কোনও চৌরাস্তা জুড়ে এই জাতীয় শাটলিং আয়নকে উল্লেখযোগ্যভাবে গরম না করে (তার ভ্রান্তিক অবস্থার পরিবর্তন করা) সম্ভব।

এই জাতীয় ছেদগুলির সাথে, আয়ন ফাঁদগুলি স্কেলেবল।


আর্নশস উপপাদ্য উপর সেই নিবন্ধে ফাঁকগুলি নিয়ে একটি বিভাগ রয়েছে ... তাদের কোনও প্রয়োগ কি হবে?
22-29-2 এ স্নাতক

@ স্নাতক না, দুর্ভাগ্যক্রমে, এখানে কেউ প্রয়োগ করে না।
পিরামিডগুলি

7

আপনি এই স্কেটিজ এট আল, 2012 সালের পদার্থবিজ্ঞানের প্রতিবেদনগুলিতে " পরীক্ষা করা আয়নগুলির সাথে বহুদেহের পদার্থবিজ্ঞানের পরীক্ষামূলক কোয়ান্টাম সিমুলেশনগুলির " ( শব্দার্থবিজ্ঞানের বিকল্প লিঙ্ক ) পরীক্ষা করে দেখতে চাইতে পারেন। সংক্ষেপে: হ্যাঁ, আয়নগুলির বিন্যাস স্কেলিবিলিটির এক মূল সীমাবদ্ধতা, তবে না, বর্তমানে কনফিগারেশনগুলি পরমাণুর একক লাইনে সীমাবদ্ধ নয় । সেই কাগজে, একক আয়ন, একটি লাইন, একটি জিগ-জাগ চেইন এবং একটি ত্রি-মাত্রিক কন্ট্রাক্ট সহ লিনিয়ার আরএফ ট্র্যাপের একটি সাধারণ সীমিত সম্ভাবনায় লেজার-কুল্ড আয়নগুলির পরীক্ষামূলক প্রতিপ্রভ চিত্রগুলির জন্য চিত্র 3 পরীক্ষা করুন।

স্কেটিজ এট আল দ্বারা উপরের কাগজে চিত্র 3 থেকে: " কাঠামোগত পর্যায়ে রূপান্তরগুলি এক-, দুই- এবং ত্রিমাত্রিক স্ফটিকের মধ্যে উদ্বুদ্ধ করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ অক্ষীয় ট্র্যাপিং ফ্রিকোয়েন্সি থেকে রেডিয়ালের অনুপাত হ্রাস করে। " আমি নিশ্চিত আরও সাম্প্রতিক পর্যালোচনা কাগজপত্র থাকা উচিত, কিন্তু এটিই আমি প্রথম খুঁজে পেয়েছি যা সন্তোষজনক ছিল। স্বীকৃতভাবেই, বর্তমান ফলাফলগুলি সর্বজনীন গণনার চেয়ে সরাসরি সিমুলেশন সম্পর্কে আরও বেশি, যেমন একই কাগজের ১৩ নং চিত্র থেকে: " আয়নগুলির একটি রৈখিক চেইন থেকে একটি জিগজ্যাগ কাঠামোতে কাঠামোগত পর্যায়ে রূপান্তরকালে পরীক্ষামূলক পরামিতিগুলি পরিবর্তন করা হয় না, এর মধ্যে ক্রম হয় সোলিটনের অনুকরণের জন্য উপযুক্ত টোপোলজিকালি সুরক্ষিত ত্রুটিযুক্ত ফ্রেমগুলি ডোমেনে বিভক্ত হয় ""

একই বিষয়ে, এবং এছাড়াও ২০১২ সাল থেকে, অন্য একটি কাগজ যাচাইয়ের জন্য মূল্যবান ইঞ্জিনযুক্ত দ্বি-মাত্রিক আইসিং ইন্টারঅ্যাকশনগুলি কয়েকশ স্পিন (আরএক্সআইভি সংস্করণ) সহ আটকা-আয়ন কোয়ান্টাম সিমুলেটারে ( প্রকৃতি সংস্করণ । আপনার চিত্র 1 হিসাবে পরীক্ষামূলক চিত্র রয়েছে) এটি পল ট্র্যাপের চেয়ে এই ক্ষেত্রে পেনিংয়ের জাল Indeed প্রকৃতপক্ষে, এটি সর্বজনীন কোয়ান্টাম কম্পিউটিং নয় বরং কোয়ান্টাম সিমুলেশনের বিশেষায়িত প্রয়োগ, তবে এখনও এটি 2-ডি ট্র্যাপের জায়গায় আয়নগুলি ধরে রাখার ক্ষেত্রে অনস্বীকার্য পরীক্ষামূলক অগ্রগতি is এবং এইভাবে স্কেলাবিলিটির দিকে অগ্রসর হয়।

আমি নিজেও ফাঁদগুলিতে কোনও বিশেষজ্ঞ নই, তবে সাম্প্রতিক (২০১)) সম্মেলনে আমি স্কেল্যাবিলিটিতে এটাই পেয়েছি:

  • পরীক্ষাগারীরা সম্ভাবনাময়গুলি নিয়ে ঘুরে বেড়ান এবং আকর্ষণীয় সংমিশ্রণগুলি অর্ধ-স্ফটিক (কেন্দ্রীয়, জঞ্জাল, মই, ফিতা ইত্যাদি) এবং বিদেশী টিপস (যেমন ফিতা বা মই যা একটি একক পরমাণুতে সমাপ্ত হয়) সহ আকর্ষণীয় সমন্বয়গুলি অর্জন করে achieve
  • বেশিরভাগ জনপ্রিয় আয়নগুলির [নোবেল-গ্যাস] (সিএ ) টাইপের একটি কনফিগারেশন রয়েছে , পছন্দ হিসাবে কোনও পারমাণবিক স্পিন নয় তবে এটি সুবিধার্থে এবং সরলতার জন্য। হাইফারফাইন স্টেটস এবং / অথবা আরও জটিল স্পিন স্তরের কাঠামো অ্যাক্সেস করা (যেমন Yb = [Xe] f s ) প্রতি আয়ন সমৃদ্ধ হিলবার্ট স্পেসের দরজা উন্মুক্ত করে।+ + 14 2s1++142
  • ইন্টারকুবিট যোগাযোগের ভিত্তি হিসাবে সমষ্টিগত কম্পনগুলি ব্যবহৃত হয়। পূর্ববর্তী পয়েন্টের মতো, শ্বাস প্রশ্বাসের মোডটি অনন্যভাবে স্থিতিশীল এবং এটি ব্যবহারে সুবিধাজনক তবে অন্যান্য কম্পনগুলিও অ্যাক্সেসযোগ্য এবং আরও আকর্ষণীয় ইন্টারকুবিট যোগাযোগের স্কিমগুলিকে মঞ্জুরি দেয়।

6

যদিও আমি পরীক্ষামূলক নই, এবং এই সিস্টেমগুলি কোনও গভীরতার সাথে অধ্যয়ন করি নি, আমার (অপরিশোধিত) বোঝার বিষয়টি নিম্নলিখিত:

আয়ন ট্র্যাপগুলিতে আপনাকে (কম বেশি) লাইনগুলিতে আয়নগুলি আটকাতে হবে। যাইহোক, যোগাযোগের স্বাচ্ছন্দ্যের ক্ষেত্রে এটি কোনও সীমাবদ্ধতা নয় কারণ আপনি সম্ভবত যা ভাবছেন তা হ'ল যখন কোনও রৈখিক সিস্টেমটির নিকটতম প্রতিবেশী মিথস্ক্রিয়া হয়, অর্থাত প্রতিটি কোয়েট কেবল তার আশেপাশের প্রতিবেশীদের সাথে যোগাযোগ করতে পারে। আয়ন ট্র্যাপগুলিতে, এটি সত্যিই সত্য নয় কারণ স্বেচ্ছাসেবী যুক্তরা সরাসরি ইন্টারঅ্যাক্ট করার জন্য আপনি সমস্ত আয়নগুলির একটি সাধারণ স্পন্দিত মোড অ্যাক্সেস করতে পারেন। সুতরাং আসলে, এটি সত্যিই ভাল।

সমস্যাটি হ'ল সেই সংখ্যাগুলির সংখ্যা যা আপনি সঞ্চয় করতে পারেন। আপনি যত বেশি পরমাণু ট্রেনে আটকে রাখবেন, ততই তাদের শক্তির স্তর তত কাছাকাছি হয় এবং এগুলি নিয়ন্ত্রণ করতে এবং গেটগুলি বাস্তবায়নের জন্য স্বতন্ত্রভাবে সম্বোধন করা তাদের পক্ষে আরও শক্ত হয়। এটি আপনার একক আটকে যাওয়ার অঞ্চলে কুইবিটের সংখ্যা সীমাবদ্ধ করে। এটি পেতে (এবং ত্রুটি সংশোধনের জন্য প্রয়োজনীয় সমান্তরালনের যুক্ত বোনাস সহ) লোকেরা একাধিক স্বতন্ত্র ট্র্যাপিং অঞ্চলকে উড়ন্ত কোয়েটের সাথে বা বিভিন্ন আটকা পড়া অঞ্চলের মধ্যে পারমাণবিক শাটলিং করে ইন্টারঅ্যাক্ট করতে চায়। এই দ্বিতীয় পদ্ধতির অগ্রগতি খুব বেশি বলে মনে হচ্ছে। এটি তত্ত্বের প্রস্তাব, তবে আমি অবশ্যই কাগজপত্রগুলি দেখেছি যা মূল উপাদানগুলি প্রদর্শন করেছে ।

আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.