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TOP > 未分類 > 天然シリコンにおける高性能量子ビット実装 既存の半導体技術による量子コンピュータ集積化の実現へ


天然シリコンにおける高性能量子ビット実装 既存の半導体技術による量子コンピュータ集積化の実現へ

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1 :もろ禿HINE! ★@\(^o^)/:2016/08/23(火) 12:17:39.28 ID:CAP_USER.net

天然シリコンにおける高性能量子ビット実装 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160822_1/


要旨

理化学研究所(理研)創発物性科学研究センター量子機能システム研究グループの武田健太特別研究員、樽茶清悟グループディレクターらの共同研究チーム※は、産業的に広く用いられている通常のシリコンを用いた半導体ナノデバイスにおいて、量子計算に必要な高い精度を持つ「量子ビット[1]」を実現しました。

次世代のコンピュータとして期待されている量子コンピュータは、さまざまな計算を従来のコンピュータに比べて超高速に行うことができます。その基礎となるのが情報の最小単位であり、従来のコンピュータで用いられているビットのように0と1だけでなく、その中間の“重ね合わせ状態”をとることのできる量子ビットです。しかし、量子ビットの重ね合わせ状態は、母材中の核スピン[2]といった外部からの“雑音”に非常に弱いという問題があります。これまで、量子コンピュータを構成するのに十分な性能を持った量子ビットは、超電導回路や同位体制御[3]されたシリコンなど限られた“雑音の少ない材料”でしか実現できませんでした。

今回、共同研究グループは、通常(天然)のシリコン上に作製した半導体量子ドット[4]中に閉じ込めた電子スピン[5]を用いて、十分に高性能な量子ビットを実現しました。高速な量子ビット操作のために最適化された試料を用いることで、単一の量子ビット操作を従来の約100倍に高速化し、雑音の影響を受ける前に量子ビットの操作を終えることが可能になりました。また、量子ビット操作の「忠実度[6]」は99.6%に達しました。この値は、通常のシリコン中の電子を用いた量子ビット素子の中では最高値です。

今後、量子コンピュータを実現するには、量子ビットの数を大幅に増やす必要があります。本研究で実現した技術は、既存の半導体集積化技術を用いた量子ビット素子実装を可能とするため、大規模量子計算機の実現に向けた重要なステップといえます。

本研究は、革新的研究開発推進プログラム(ImPACT)、科学技術振興機構(JST)の戦略的創造研究推進事業チーム型研究(CREST)、日本学術振興会科学研究費助成事業の研究の一環として行われました。

成果は、米国のオンライン科学雑誌『Science Advances』(8月12日付け)に掲載されました。


(以下略)



3 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/08/23(火) 12:22:30.43 ID:TZG5q/aG.net

すごいゲームが でてきそうだ



17 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/08/23(火) 14:17:21.45 ID:r8xzHGq7.net

天然なのにシリコンてどういうこと?
シリコン入れてたら天然とは言えないよね??





21 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/08/23(火) 14:50:37.56 ID:tEJyPLTW.net

まぁた理研の与太話。
誰が信用するかいな。



22 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/08/23(火) 15:32:13.40 ID:eEx4yK9U.net

量子の重ね合わせで高速な計算ができる
という概念を理解するのに苦労している。

一つの考え方もしくは派生的なパターンとして
「一つ言えば十分かる」賢いコンピュータというのも可能になる
ということかな?



41 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/08/23(火) 20:15:41.98 ID:V//GeNP5.net

俺のイメージだと
水の流路の最短経路を計算するとき
従来:流路の分岐の全ての組み合わせを計算→結果をそれぞれ比べて決定
量子:頂上から水をいっせいに流す→最初に水がゴールに達した瞬間に水が繋がってる経路が答え



42 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/08/23(火) 20:18:45.20 ID:/DnW9QKI.net

そしてサーガペインか・・・



43 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/08/23(火) 20:24:01.54 ID:oUSB3G9d.net

人間は天然かシリコンかで大違いなのにな



49 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/08/23(火) 22:36:34.82 ID:8yR4C8ks.net

演算に関してはandやxor回路類で回路を組んでゲートが動く速度で答えがだせるのとおなじように
量子同士の関係性をプログラムして回路を組むんじゃないかな?
ただかけ算みたいに普通の電気回路ではクロックを用いて答えを出す演算は量子回路でどう実装するのかしらん



53 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/08/23(火) 23:37:01.93 ID:zWj5n4vo.net

石ころがおしゃべりヾ(o´∀`o)ノワァーィ?



57 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/08/24(水) 03:02:04.52 ID:L1Ga2x6L.net

天然シコリンに見えた
もうダメだ



58 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/08/24(水) 04:39:40.26 ID:QE4t+dFr.net

量子コンピュータ専用言語とかまた増えるのか…

いい加減にしてくれよ




Source : http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1471922259/
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