液相中核自旋的实验量子计算
量子物理
2009-09-29 v1
摘要
我们在实现实用量子计算机的道路上迈出了重要步伐：利用室温下的核自旋与磁共振技术，我们通过一系列实验提供了量子计算的原理验证，并以一个七自旋分子实现了 Shor 量子素数分解算法（15=3×5）的最简实例。该算法相比已知最佳经典分解算法具有指数级优势，其实现代表了量子计算实验探索中的一个里程碑。这些显著成功得益于合适分子的合成，以及用于多耦合核自旋态初始化、相干控制与读出的多种新技术的发展。此外，我们设计并实现了一种模型，用于模拟这些系统中的幺正过程与退相干过程，以研究和量化各类技术性及根本性误差源的影响。总之，本工作使我们切实体会到构建量子计算机所需的条件。尽管液态核磁共振量子计算具有公认的扩展性局限，但源自本研究的多项技术或可用于其他或许更具可扩展性的量子计算机实现方案。
引用
@article{arxiv.quant-ph/0205193,
title = {Experimental Quantum Computation with Nuclear Spins in Liquid Solution},
author = {Lieven M. K. Vandersypen},
journal= {arXiv preprint arXiv:quant-ph/0205193},
year = {2009}
}
备注
PhD Thesis, Stanford University, July 2001, 238 pages (hardcopies available upon request)